انقلاب فیزیک کوانتومی در راه است
به گزارش سرویس علم و فناوری خبر ناب به نقل از فرارو - "لیام هال" که در مزرعه ای در استرالیا بزرگ شد یک مکانیک بود که بند انگشت هایش چرب و خراشیده می شد، اما در سالیان اخیر حرفه او چرخش فنی تری پیدا کرده است. او اکنون رئیس بیوتکنولوژی کوانتومی در CSIRO یا آژانس ملی علوم استرالیا است. او می گوید: "پیش زمینه شغلی من قدری عجیب و غریب ست. من همواره می خواستم مکانیک دیزل شوم. انجام کار در آن عرصه باعث شد تا تصمیم بگیریم در دانشگاه در رشته مهمندسی تحصیل کنم. تحصیل در رشته مهندسی من را با فیزیک و سپس با فیزیک کوانتوم آشنا ساخت. شاید بتوانم در توصیف زندگی ام و مسیری که به اینجا رسیدم بگویم شبیه ترن هوایی بوده است"!
به گزارش فرارو به نقل از بی بی سی، تیم تحت رهبری "لیام" در حال توسعه فناوری های تشخیصی بوده و از حسگر های میکروی ساخته شده از برش های کوچک الماس با اندازه حدود ۵۰ نانومتر (حدود ۱۰۰۰ برابر ظریف تر از موی انسان) برای آزمایش سطح آهن بیماران استفاده کرده است. در روش های فعلی پروتئینی به نام فریتین سازوکار ذخیره سازی آهن بدن را کنترل می کند. در حالی که نظارت بر فریتین راه خوبی برای اندازه گیری آهن است اندازه گیری سطح واقعی آهن در داخل پروتئین دقیق تر است. یکی از راه های انجام این کار اندازه گیری میدان های مغناطیسی کوچک تولید شده توسط آهن است. با این وجود، یک مشکل بزرگ در این رویکرد وجود دارد. "لیام هال" می گوید:"میدان مغناطیسی کاملا کوچک و خارج از اندازه گیری هر مغناطیس سنج یا میکروسکوپ سنتی است". با این وجود، او اشاره می کند که حسگر های کوانتومی در مقایس نانو می توانند آن میدان های کوچک را شناسایی کرده و اندازه گیری کنند.
او می گوید این فناوری در آینده می تواند به مثابه یک پرچم اولیه برای هر نوع بیماری و هورمون ها یا پروتئین هایی که ممکن است نشان دهنده سرطان باشد، قلمداد شود. او می افزاید:"همواره مزیت سیستم های کوانتومی این بوده که می توان از طریق آن ها به حساسیت بسیار بهتر و شناسایی آسان تر مواد شیمیایی با هزینه بسیار کم تر دست یافت".
"ویلیام هال" بخشی از تلاش جهانی برای توسعه فناوری های کوانتومی است. بریتانیا، چین، ایالات متحده و کشور های دیگر، همگی در تلاش هستند تا از خواص عجیب مکانیک کوانتومی بهره برداری کنند.
پروفسور "برونوین فاکس" دانشمند ارشد CSIRO می گوید: "کوانتوم یکی از امیدوارکننده ترین فرصت های رشد استرالیا است: فرصتی برای ایجاد بازار ها و برنامه های کاربردی جدید".
مکانیک کوانتومی در اوایل قرن بیستم از مطالعات کوچک ترین اجسام طبیعت پدیدار شد. دانشمندان بر این باورند که مکانیک کوانتومی ظرفیت بالقوه گسترش درک ما از جهان و حل مشکلات پیچیده با سرعتی رعدآسا را دارد.
طیف وسیعی از برنامه های کاربردی وجود دارند؛ از پیشرفت در علم محیط زیست و کربن زدایی گرفته تا امنیت سایبری و دارو های جدید. ممکن است مولکول هایی وجود داشته باشند که کربن را می خورند و آن را از اتمسفر خارج می کنند یا باتری های کوانتومی وجود داشته باشند که به خودرو ها نیرو می بخشند و یا هواپیما هایی باشند که برای کاهش انتشار گاز های گلخانه ای طراحی شده و یا لجستیک حمل و نقل که برای کاهش تراکم جاده ها طراحی شده اند.
یکی از جاه طلبی های تحقیقات کوانتومی استفاده از قدرت ذرات زیر اتمی برای ذخیره و پردازش داده ها است. علیرغم آن که در محاسبات معمولی اغلب از بیت (صفر و یک) استفاده می شود رایانه های کوانتومی از کیوبیت ها استفاده می کنند که می توانند به صورت صفر، یک یا ترکیبی از هر دو در یک زمان وجود داشته باشند. اینجاست که چیز ها کمی عجیب می شوند جایی که ذرات می توانند در چندین حالت به طور همزمان وجود داشته باشند (به این حالت برهم نهی (Superposition) می گویند) و هم چنین با یکدیگر در هم تنیده (یا درهم تنیده) شوند.
پروفسور فاکس می افزاید: "با استفاده از اصل برهم نهی کوانتومی همراه با پدیده کوانتومی دیگری به نام درهم تنیدگی شما این امکان را پیدا می کنید که محاسباتی را انجام دهید که با استفاده از رایانه های معمولی غیر ممکن هستند. این موضوع امکان را برای انجام محاسبات بسیار شگفت انگیزی که می توانند جهان را تغییر دهند فراهم می سازد".
او می افزاید:"سویه دیگری از کووید یا یک پاندمی وحشتناک دیگر را تصور کنید. هنگامی که ساختار مولکولی آن را درک کردید که می تواند با استفاده از تکنیک های آزمایشی استاندارد انجام شود سپس می توانید با استفاده از رایانه کوانتومی نحوه ساخت مولکولی را محاسبه کنید که به طور خاص به ان ویروس حمله می کند. در آن صورت با استفاده از رایانه کوانتومی شما آن مشکل را نه در بازه زمانی شش یا نه ماه ای که واکسن کووید ساخته شد بلکه آن را یک روزه حل می کنید".
البته محاسبات کوانتومی پیچیده بوده و درک آن آسان نیست. ذرات خاص اغلب فوتون ها یا تکه های نور می توانند همزمان در دو مکان باشند، اما به شدت به هم متصل می مانند حتی اگر از نظر فیزیکی به هم متصل نباشند. اگر صادقانه بگوییم هیچ کس در جهان اصول در هم تنیدگی را به طور کامل درک نمی کند. آیا اینترنت کوانتومی وجود خواهد داشت؟ کاملا امکان پذیر است. داده ها ممکن است از طریق فیبر های نوری با استفاده از ذرات نور ارسال شوند که شنود یا هک شدن آن ها تقریبا غیرممکن است. در ایالات متحده دانشگاه شیکاگو یکی از طولانی ترین شبکه های کوانتومی آن کشور را ساخته که تقریبا دو هزار کیلومتر طول دارد و حال رشد است.
"دیوید آوشالوم" استاد مهندسی مولکولی و فیزیک در دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکر دانشگاه شیکاگو انتظار دارد تا سال ۲۰۳۵ میلادی ۳۰ هزار شغل کوانتومی ایجاد کرده و ۵۰ میلیارد دلار برای اقتصاد امریکا به ارمغان آورد. این همکاری ای علمی با کارشناسان در استرالیا، هند، ژاپن، هلند است.
او می گوید:"در این مسیر چالش های مهمی وجود دارد که باید بر آن غلبه کرد. برای مثال، با محاسبات کوانتومی ما روی حفظ انسجام کوانتومی کار می کنیم که به معنای دست نخورده نگه داشتن یک سیستم کوانتومی است. تصحیح خطا به معنای تشخیص و تصحیح خطا های ناشی از عدم انسجام است. هم چنین، مقیاس پذیری بدان معناست که قادر به افزایش تعداد کیوبیت ها در یک سیستم کوانتومی برای حل مسائل پیچیده تر هستیم. سال ها تحقیق پر زحمت در راه است، اما به نظر می رسد آینده به سرعت به سمت ما می آید".
هوش مصنوعی کوانتومی یکی از حوزه های کلیدی تحقیق است. یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی از نظر محاسباتی بسیار فشرده است و محاسبات کوانتومی نوید قدرت محاسباتی را می دهد. برای مثال، در مورد خودرو های خودران یا پهپاد هایی که در میدان های جنگ با سلاح های مرگبار پرواز می کنند باید پرسید آیا می توان به هوش مصنوعی اعتماد کرد؟ پژوهشگران دریافته اند که ادغام محاسبات کوانتومی در هوش مصنوعی منجر به ایجاد سیستم های قابل اعتمادتر می شود.
این خبر توسط سایت فرارو منتشر شده و خبر ناب صرفا آن را به اشتراک گذاشته است.
منبع : فرارو
- تغییر چهره بازیگر سریال بچه مهندس در کانادا+عکس
- (بانو یومیول) سریال جومونگ را عمرا با این استایل بشناسید! - زاده ملکسری
- تنها تصویر از پدر و مادر عرفان طهماسبی، نابغه عصر جدید - آقای خواننده رو اون گوشه دیدین؟+عکس
- آخرین سلفی نرگس محمدی با برادرزاده ی نازش امیرعلی که بر اثر بیماری فوت شد
- عکس - استایل متفاوت جنیفر لوپز در پاریس
- اتحاد پژمان جمشیدی و سام درخشانی بر علیه جواد عزتی+عکس
- تصاویر هالیوودی برزو ارجمند با زنش در آمریکا ! + بیوگرافی بازیگر نقش روحانی اخراجی ها
- فوری - شیدا خلیق ازدواج کرد + تصاویری عروسی سوپرلاکچری شیدا و کیوان با چشمان گریان!
- قاب اختصاصی نجم الدین شریعتی و جواد نکونام در یک مکان مذهبی+عکس
- سلطان جذابیت ایران بعد از ماه ها رخ نمایی کرد؛ حضور جذاب پارسا پیروزفر و دیگران در یک مراسم اکران+عکس
- خانم بازیگران ایرانی که با احساس به مردان جوان ازدواج کردند! + عکس و اسامی
- پست فوق زیبا و احساسی بهاره رهنما برای مادر لیلا حاتمی + عکس زری خوشکام بازیگر قبل انقلابی
- یک خبر خوش سینمایی - بازگشت دوباره هدیه تهرانی با سریال جدید هزار و یکشب
- زیبایی شوکه کننده هانده ارچل در ایران - حجاب دیدنی و زیبایی خیره کننده!
- سفر تاریخی غلامرضا تختی و محمدعلی فردین به توکیو+عکس
- استایل شیک و جوان پسند عمو پورنگ به مناسبت روز پسر - چقد خوشتیپ شده!!!+عکس
- انگلیس با امواج الکترومغناطیس پهپاد ها را نابود می کند
- اگر انتقاد کنید، سهام تان را از دست می دهید!
- برنامه ویژه هوندا در بازار خودروهای برقی - رقابت با بزرگان شروع شده
- استفاده دیوار از هوش مصنوعی برای شناسایی کلاهبرداران
- ماسک در اندونزی - استارلینک در بالی افتتاح می شود
- رجیستری موبایل فردا بررسی می شود - حضور وزیر ارتباطات در کمیسیون اصل 90
- آیفون 17 اسلیم رکورد تغییرات را می شکند
- 2 تصویر خیره کننده از (ستون های آفرینش)
- نابودی اکوسیستم استارتاپی نقطه ی اشتراک دو سر طیف تندرو های سیاسی است
- هوش مصنوعی طعنه و کنایه را تشخیص می دهد!
- چرا گوگل نام gemini را برای هوش مصنوعی خود انتخاب کرد؟
- محققان چینی مغز را پس از انجماد زنده کردند