طراحی وب سایت

دانشمندان 20سال پیش انتظار آن را می کشیدند اما به تازگی برای نخستین بار یک شرکت تجاری کانادایی ساخت یک رایانه ذره ای کوانتوم را معرفی کرد که سرعتی بالا به جستجو در وب بخشیده و بهینه سازی کلانی را در محاسبات نوید می داد. موسسه تجاری d-wave systems در زمینه توسعه فناوری رایانه کوانتومی، روی تولید تراشه های رایانه ای کوانتومی 16، 28 و 128کیوبیتی1 کار می کند. بخشی از این تراشه ها نیز در آزمایشگاه jet propulsion سازمان فضایی ناسا در پاسادنای امریکا ساخته می شود. همچنین محققان دانشگاه ایالتی اوهایو در امریکا با یک پیشرفت غیرمنتظره و با روش خاص خودشان، موفق به ساخت یک ریزپردازنده کوانتومی کارآمد دیگر شدند که به صورت قابل ملاحظه ای روند کارها در این زمینه را سرعت خواهد بخشید.
مشخصات رایانه کوانتومی نوع جدیدی از ماشین های محاسبه گر که توانایی ارایه فناوری های سطح بالای مشکل و پیچیده هوش مصنوعی مانند یادگیری ماشین2 و تشخیص خصوصیات طرح و نقشه را دارند. اگر نگاهی دقیق تر داشته باشیم، درمی یابیم که همه اینها نیازمند راه حلی است که ریاضی دانان آن را «مسایل دشوار بهینه سازی» می نامند. حل سخت ترین مسائل علمی مستلزم داشتن مزارعی چنان عظیم و گسترده از سرورهاست که هرگز قادر به ساخت آنها نخواهیم بود. تنها یک نوع جدیدی از این ماشین ها که رایانه کوانتومی نام دارد قادر است دراین زمینه به کمک ما بیاید. این رایانه ها با بهره بردن از قوانین فیزیک کوانتومی توانایی و کارآمدی های محاسباتی لازم را فراهم می آورند. در حالی که مکانیک کوانتومی، که برای صدها سال شالوده و پایه و اساس نظریات تئوری فیزیکی بوده است، تصویری که از واقعیت آن ترسیم نموده هنوز در طی قرون به صورت معمایی باقی مانده است. این امر عمدتا به این دلیل است که مقیاس تاثیرات آزمایش ها و تجربیات روزمره کوانتومی ما، ناپیدا و نامحسوس و در حدی نزدیک به رقم صفر هستند و نمی توانند به صورت مستقیم مورد مشاهده قرارگیرند. در این بین رایانه های کوانتومی هستند که ما را با توانایی ها و قابلیت های خود شگفت زده می سازند. 1- فناوری پردازنده های کوانتومی c4 chimera chip اولین رایانه کوانتومی، دربردارنده پردازنده ای 16کیوبیتی بود که توانایی 64000محاسبه هم زمان در مقیاس کوانتوم را داشت. این رایانه 16کیوبیتی عملا قادر به محاسبات ساده رایانه ای است که کمی قدرتمندتر از رایانه های خانگی معمولی هستند. هر کیوبیت واحد سنجش رایانه کوانتومی و هم ارز و معادل واحد بیت رایانه است (کیوبیت بیشتر = پردازش و داده بیشتر). کیوبیت ها واحدهای بیت کوانتومی هستند که به اقتضای شکل و فیزیک پرزدار سطح اتم می توانند وضعیت خاموش، روشن و یا هر دو وضعیت را با هم داشته باشند، و بهترین کاری که تاکنون در این مورد صورت گرفته است، گرفتن و در کنار هم قراردادن هر سه کوانتوم جهت انجام محاسبات رایانه ای است. برای کدگذاری ها و پنهان سازی داده ای رایانه های کوانتومی با قابلیتی در سطح هزاران کیوبیت لازم است که چنین کارهایی را که رایانه های موجود کنونی قادر به انجام آنها نیستند را اجرا کند. در نمونه های پیشین محققان اتم ها را با لیزر بمباران می کردند و از تمهیدات دیگری نیز بهره می بردند تا ذرات را به جنبش و هیجان درآورده و به وضعیت کوانتوم فازی3 برسانند. در این زمان، موسسه دی ویو موفق شده است تا آن را با استفاده از اصل مهارتی به نام محاسبات فیزیک عایق حرارتی کوانتومی ساخت تراشه4 با ساخت پردازشگر c4 chimera chip عملی سازد. از نظر سخت افزاری، این پردازنده های پیشرفته به وسیله جفت کردن مغناتیسی حلقه های تابیده ابررسانه که کیوبیت های rf-squid fluxنامیده می شوند، به الگوریتم یا محاسبه عددی فیزیک عایق حرارتی کوانتوم واقعیت بخشیده است. این طراحی موجب محقق شدن چیزی است که مدل آیزینگ5 نام دارد و خود معرف ساده ترین مدل برای یک سیستم چند بدنه دارای اثر متقابل6 است و می تواند با روش های اثبات شده ساخت تراشه به مرحله تولید صنعتی برسد. 2- فناوری ritd محققان دانشگاه ایالتی اوهایو در امریکا به روشی دست یافته اند که به سبب آن قادر به ساختن دستگاه کوانتومی به نام دیود تونلی نوار مدفون تشدید شده7 یا ritd شده اند. که از یک اصل مهارتی تولید تراشه به نام تبخیر بی وضعیت یا فاقد موقعیت8 بهره برده اند که امروزه عموما جهت تولید تراشه های سنتی به کار می رود. معایب سیستم محاسباتی رایانه ای کوانتومی * تولید گرما و مساله خنک کردن دانشمندان در گذشته در مورد ساخت مدل 1000 کیوبیتی آن شک و تردید داشتند. زیرا بر این عقیده بودند که روش و فناوری فیزیک عایق گرما9 که توسط شرکت دی ویو در سرمایش مدارهای الکترونیکی در وضعیت ابررسانا، به کار برده می شود موجب می شود تا کیوبیت ها به آهستگی در میدان مغناتیسی، حالت ها و اشکال متنوع و گوناگونی را به خود بگیرند، که ممکن است باعث شود قادر نباشند تا در آن مقیاس وسیع سرعت خود را حفظ کنند. * مساله امنیت دانشمندان همچنین عقیده داشتند که محاسبات رایانه ای کوانتومی، با ایجاد شکاف و رخنه در ترتیب و برنامه رمزنویسی و پنهان نگاری با فراهم آوردن مقدار نامحدودی از منابع پردازش کننده به صورت هم زمان، امنیت جاری رایانه ای را منسوخ و غیرمتداول خواهد کرد.
موارد کاربرد و نتیجه گیری روش تولید تراشه rtid اگرچه خود دستگاه هنوز نیاز بیشتری به تکامل یافتن دارد، اما rtid می تواند برای تولید تراشه های رایانه مافوق یا فرا کم مصرف10 به کار برده شود که قادرند با مقادیر کمی از ولتاژ برق عمل کرده و گرمای اضافی کمتری تولید کنند. این فناوری دست یابی به روش ساخت دستگاه های تصویربرداری مافوق تفکیک پذیری بالا11 را امکان پذیر ساخته که می تواند در محدوده ای ماورای طول موج های قابل دید برای چشم انسان عمل کند که امکان انجام بسیاری از کارها، از تصویربرداری پیشرفته پزشکی گرفته تا ایجاد قدرت دید فوق العاده جهت داشتن دید خوب در شرایط بد طوفان های همراه باران،کولاک برف، مه، شن و گردوخاک شدید را فراهم می کند. * گوگل و رایانه های کوانتومی گوگل و موسسه دی ویو طی 3سال گذشته با هم به همکاری پرداخته اند تا با توسعه دادن به رایانه های کوانتومی و با قدرتمند کردن موتورهای جستجوی اینترنتی، تصاویر ثابت در پایگاه داده متشکل از تصاویر، ویدویوها و فایل های pdf گوگل، توسط این رایانه های کوانتومی، تحولی را در این زمینه در موتورهای جستجوی تصاویر بوجود آورند. * رویای هکرها و مسوولان امنیت بیت های داده درون رایانه های موجود، در حالی که حرکت های قدم مانندی را به صورت (اگر: صفر – آنگاه: یک) اجرا می کنند، دائما با حرکتی ضربه ای بین صفر و یک در رفت وآمد هستند، اما فیزیک کوانتومی به ذراتی مانند اتم ها، الکترون ها و پروتون ها اجازه می دهد تا بتوانند در آن واحد، در دو مکان حضور داشته باشند. این به آن معناست که آنها به صورتی هم زمان نماینده صفر و یک بوده و هر دو را با هم به نمایش می گذارند. این امر به آنها اجازه می دهد تا قادر به انجام محاسبات پیچیده تری باشند. محققان معتقدند که با درهم آمیختن این بیت های کوانتومی یا کیوبیت ها، قادرند تا دستوراتی را که در حال حاضر دور از دسترس هستند، اجرا کنند. * هواشناسی مسلم است که رایانه کوانتومی بی درنگ برای فعالیت در امر تجزیه و تحلیل نقشه های جریانات آب و هوایی و تغییر فصل نیز به خدمت گرفته خواهد شد. بنابراین ما قادر خواهیم بود وضعیت هوا را دقیقا و بدون هیچ اشتباهی در چنین ساعت و روزی در سال آینده پیش بینی کنیم. پی نوشت 1. qubit 2. machine learning 3. fuzzy quantum state 4. adiabatic quantum computing 5. ising 6. interacting many-body system 7. resonant interband tunneling diode 8. vapor desposition 9. superconducting 10. ultra low power computer chips 11. ultra high resolution imaging devices منابع http://googleresearch.blogspot.com http://www.scientificamerican.com http://news.techworld.com http://www.engadget.com
جواد ودودزاده

منبع : جام جم آنلاین  تاریخ : 13   دی   1388  شاخه : سخت افزار