آخرین اخبار
facebook Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی
کد خبر : 241119
تاریخ انتشار : 11 تیر 1397 10:23
تعداد بازدید : 308

برای توسعه راهکارهای کوانتومی

دولت دوبی با مایکروسافت همکاری می کند

اداره آب و برق دوبی (DEWA) اعلام کرد قصد دارد با مایکروسافت کار کند تا راه حل های مبتنی بر کوانتوم را برای بهینه سازی انرژی و دیگر مشکلات چالش برانگیز ارایه دهد. نکته قابل تامل اینجاست که اداره آب و برق دوبی نخستین سازمان خارج از آمریکاست که قرار است در زمینه برنامه های کوانتومی با مایکروسافت همکاری کند.


فناوران - این در حالی است که مایکروسافت اخیرا با جدیت بسیار روی توسعه پایدارترین و مقیاس پذیرترین کامپیوتر کوانتومی کار می کند. این شرکت در راستای توسعه کامپیوترهای کوانتومی، هم اکنون خدمات «آزور» مبتنی بر رایانش کوانتومی را برای شرکت ها و سازمان های مختلف ارایه می دهد و برنامه هایی را برای نوشتن و آزمایش الگوریتم های کوانتومی دنبال می کند تا در نهایت بتواند راهکارهای حاصل را بر بستر پلت فرم آزور پیاده سازی کنند و تاثیر آن را روی موارد واقعی مورد بررسی قرار دهند. به محض اینکه کامپیوتر نهایی آماده شود، مایکروسافت و اداره آب و برق دوبی به راحتی می توانند داده و اطلاعات خود را به آن منتقل کنند.
تاد هولمدال، معاون شرکتی بخش مایکروسافت کوانتوم درباره این خدمات گفت: پردازش کوانتومی توانایی حل بسیاری از چالش های بزرگ کنونی در جهان را دارد. چالش هایی که کامپیوترهای کنونی توانایی حل آنها را ندارند. شرکایی همچون اداره آب و برق دوبی مزایای شراکت زودهنگام در این پروژه ها را می دانند. این مزایا علاوه بر افزایش دانش کوانتومی، تدوین راهکارهای عملی برای استفاده در زمان حال را نیز شامل می شوند.
محمد بن رشید آل مکتوم، معاون رییس جمهور و نخست وزیر امارات و حاکم دوبی نیز در این زمینه گفت: ما بسیار خوشحال هستیم که با مایکروسافت کار می کنیم تا قدرت انقلابی محاسبات کوانتومی را به دوبی برسانیم و از آن برای پیاده سازی چشم اندازی مبنی بر ایجاد دوبی به عنوان باهوش ترین و شادترین شهر جهان بهره ببریم.
وی همچنین گفت: همکاری ما با مایکروسافت باعث می شود که چالش های اساسی را در مسیر تلاش برای تبدیل کردن امارات متحده به نوآورترین کشور جهان کشف کنیم. این همکاری به ما دسترسی زود هنگام به فناوری کوانتومی مایکروسافت را می دهد. در نتیجه این دسترسی ما توانایی توسعه راهکارهایی برای افزایش بازدهی، کارآیی و کیفیت خدمات ارایه شده به مشتریانمان را خواهیم داشت.
 مایکروسافت در یک قدمی کامپیوتر کوانتومی
شرکت مایکروسافت آخرین بار در مهر ماه گذشته در کنفرانس Ignite به پیشرفت هایش در زمینه ساخت کامپیوتر کوانتومی پرداخت و اعلام کرد که ابزاری در اختیار برنامه‎نویسان قرار می دهد تا روش محاسباتی جدید کوانتومی را تجربه کنند. افراد کمی می‎توانند ادعا کنند که جزییات مربوط به محاسبه کوانتوم را می‎دانند. کاری که شرکت مایکروسافت انجام داده تمرکز بر جنبه جدیدی از نحوه عملکرد محاسبات کوانتومی است و این قضیه ممکن است به اهالی ردموندی اجازه دهد تا با رقبایی مانند گوگل، IBM و دیگر دست‎ اندرکاران این حوزه رقابت کنند.
مایکروسافت محاسبات کوانتومی را طوری به کار گرفته است که سیستم طراحی شده اش مبتنی بر پیشرفت‎های به دست آمده در توپولوژی باشد. مایکل فریدمن، مسوول تدوین تئوری های این سیستم به همراه تیم خود در سال ۱۹۹۷ به بخش تحقیقات شرکت مایکروسافت پیوسته است.
تاد هولمدال گفت: محاسبات توپولوژیک در این سیستم دقت بالایی را در اختیار کاربران قرار می دهد. اگر به رقبای خود خوب نگاه کنیم، متوجه می شویم که برخی از آنها دقت 9/99 درصد را نیز در این زمینه تجربه می کنند. اما ما می‎توانیم به دقتی هزار یا ۱۰ هزار برابر آن دست یابیم. این به معنای یک کیوبیت (Qubit) منطقی است. درنتیجه قادر خواهیم بود آن را بالقوه با دقت بی سابقه ۱۰ کیوبیت فیزیکی به اجرا بگذاریم. 
کاری که این تیم انجام داده استفاده از تئوری‎های فریدمن در اصلاح خطا است؛ موضوعی که در محاسبات کوانتوم در سطح فیزیکی اهمیت بسزایی دارد. در واقع درک کیوبیت‎های توپولوژیک بسیار سخت است، اما توزیع آنها از کیوبیت‎های کلاسیک مشکل‎تر است (در محاسبات کوانتوم، حتی در پایین‎ترین دماهایی که در حال حاضر امکان رسیدن به آن است، همواره این نیاز احساس می شود که اندکی نویز که حالت سیستم را آشفته می‎کند، در نظر گرفته شود. 
مایکروسافت محاسبات کوانتومی خود را در آزمایشگاهی واقع در سانتا باربارا تحت عنوان Station Q انجام می دهد و هولمدال در این باره گفته است: اعضای تیم درگیر در این پروژه در مقایسه با گذشته سه برابر شده است و هدف، ساخت یک کامپیوتر تجاری کوانتومی است. اینکه خود مایکروسافت قصد فروش این دستگاه را دارد یا از طریق سرویس ابری آزور آن را در اختیار کاربران قرار می دهد یا خیر هنوز مشخص نیست. 
هولمدال در ادامه توضیحاتش گفت: مایکروسافت هنوز موفق به ساخت مدل تجاری این سیستم نشده است ولی طبیعی‎ترین مکان برای یک کامپیوتر کوانتومی فضای ابری خواهد بود. به هرحال، هر کامپیوتر کوانتومی برای اینکه کنترل شود نیاز به یک کامپیوتر معمولی دارد و کاربر در دیتاسنتر می‎تواند یک کامپیوتر کوانتومی را به عنوان یک واحد پردازش کمکی به یک دستگاه معمولی متصل کند.
می افزود: گرچه هنوز با عملی شدن این طرح‎ها فاصله داریم، اما کاری که به زودی برنامه‎نویسان قادر به انجام آن خواهند بود، استفاده از شبیه‎ساز مایکروسافت روی دستگاه‎هایشان است که البته این دستگاه‎ها باید قدرت لازم را داشته باشند. 
مایکروسافت تصمیم گرفته است چنین شبیه‎سازی را عرضه نکند. علاوه بر این، مایکروسافت یک زبان برنامه‎نویسی جدید برای نوشتن اپلیکیشن‎های کوانتوم نیز نوشته است. گفته می شود هدف مایکروسافت ارایه یک راه حل کاملا جامع به منظور کنترل کامپیوتر کوانتومی و نوشتن اپلیکیشن‎ها برای آن است.
از طرفی زبان برنامه‎نویسی این کامپیوترها جزییات مهم خود را از زبان‎های C#, F#, Python و دیگر زبان‎ها می‎گیرد، اما قابلیت‎های جدید برای دسترسی به ویژگی‎های یک کامپیوتر کوانتومی باید به آن اضافه شود. این شبیه‎ساز به توسعه‎دهندگان اجازه خواهد داد تا متوجه شوند آیا الگوریتم‎های آنها واقعا قابل اجرا روی یک کامپیوتر کوانتومی است یا خیر. 
 آرزویی فراتر از کامپیوتر کوانتومی
به لحاظ تئوری، کامپیوترهای کوانتومی قدرتمندتر از ابرکامپیوترهای امروزی هستند، در نتیجه جای تعجبی ندارد که شرکت های بزرگ دنیای فناوری به دنبال ساخت چنین کامپیوترهایی باشند. اما نکته ای که در ارتباط با پروژه مایکروسافت وجود دارد این است که مایکروسافت تنها به دنبال آن نیست کیوبیتی را تولید کند که می تواند به شکل درست و دقیق در یک آزمایشگاه کار کند. 
مایکروسافتی ها می گویند: ما به دنبال آن هستیم تا اطلاعات کوانتومی را نشان دهیم. مایکروسافت به دنبال آن است تا یک ابزار کوانتومی قابل اعتماد را در شرایطی در اختیار دانشمندان قرار دهد که این گروه از افراد بدون داشتن هیچگونه پس زمینه از فیزیک کوانتومی بتوانند از این ابزار به منظور حل مسایل پیچیده جهان استفاده کنند. مایکروسافت بر این باور است که چنین ابزاری تحول عظیمی را در صنایع مختلف همچون پزشکی، مواد و اقتصاد به وجود خواهد آورد. ابزاری که به اقتصاد کوانتومی (Quantum Economy) کمک خواهد کرد. برای نیل به این هدف مایکروسافت به دنبال طراحی یک کامپیوتر کوانتومی همه منظوره است. کامپیوتری که قادر باشد تمام برنامه های موجود را اجرا کند و همچنین طیف گسترده ای از محاسبات را انجام دهد که سامانه های کلاسیک امروزی از انجام آنها ناتوان هستند.
برای این منظور مایکروسافت به دنبال طراحی مدارهای کوانتومی است. مدار فوق باید این پتانسیل را داشته باشد تا مواردی همچون تصحیح خطا و تحمل خطا روی برنامه های کاربردی را آزمایش کند. در محاسبات کوانتومی از کوبیت ها به منظور پردازش اطلاعات استفاده می شود. کوبیت ها که در بعضی منابع به آنها «بیت های کوانتومی» نیز گفته می شود، کوچک ترین واحد پردازش اطلاعات هستند. بیت هایی که در محاسبات کلاسیک از آنها استفاده می شود تنها قادر به نگهداری صفر و یک در یک لحظه هستند. اما کوبیت حالت سومی نیز دارد که به آن «حالت برهم نهی» می گویند. حالتی که در آن واحد قادر است صفر و یک را توأمان با یکدیگر داشته باشد. این بیت های کوانتومی به یک سامانه کوانتومی این توانایی را می دهند تا پردازش های موازی بیشتری را در مقایسه با سامانه های امروزی مدیریت کنند و البته این کار را با سرعت بالایی انجام دهند. اما مشکلی که در ارتباط با این بیت ها وجود دارد این است که آنها به شدت ناپایدار هستند. اما مایکروسافت مدعی شده است در حال طراحی و ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی توپولوژیکال جهان است. یکی از مهم ترین مزایای کوبیت توپولوژیکال به پایداری بالای آن بازمی گردد. کوبیت هایی که می توانند در هر جهتی به چرخش دربیایند و حلقه کاملی را برای ساخت یک گره ساده یا نواری کامل ارایه کنند. کامپیوتر کوانتومی توپولوژیکالی که مایکروسافت ادعا می کند در حال ساخت آن است، از شبه ذرات دوبعدی موسوم به انیانس (Anyons)استفاده می کند. این شبه ذرات در فضای سه بعدی قادر هستند در قالب نوارهایی در کنار یکدیگر حرکت کنند. این کامپیوتر در شرایطی مسیر پیشرفت را پشت سر می گذارد که ما هنوز درباره جزییات دقیق آن اطلاعی نداریم.
منابع: MSPowerUser و NBC


نظر شما



نمایش غیر عمومی
تصویر امنیتی :