Faraz Fat'he
Faraz Fat'he
خواندن ۵ دقیقه·۱ روز پیش

تراشه کوانتومی گوگل؛ از امنیت تا جهان های موازی

willow تراشه
willow تراشه


انگار همین دیروز بود که شرکت openAI با معرفی مدل زبانی چت جی پی تی 3 شوکی در دنیای فناوری به وجود آورد و در عرض چندین ماه تبدیل شد به بخشی جدانشدنی از زندگی روزمره بیشتر مردم دنیا.

این روزها هم بعد چند سال با دیدن رونمایی گوگل از تراشه کوانتومی جدیدش یعنی willow یاد آن روز ها افتادم، چقدر حیرت زده و با هیجانی وسف نشدنی به صفحه نمایش لپ تاپ خیره شده بودم و در مورد آینده و کار های شگفت انگیزی که میتوان انجام داد فکر میکردم و البته ترسی که در وجودم داشتم ترس از تغییر و ترس از ابهام؛ willow قرار نیست مثل چت جی پی تی به زندگی روزمره ما اثراتی به آن بزرگی بگذارد قرار هم نیست که تبدیل به پردازنده ای شود که تمام کامپیوتر های نسل بعدی از آن استفاده کنند، زاتا در مقیاس های کوچک برتری آن چنانی بر کامپیوتر های کلاسیک ندارد و بیشتر در حوزه های صنعتی و علمی استفاده میشود حوزه هایی مثل:

  1. صنعت داروسازی
  2. پزشکی
  3. اقتصاد
  4. ساخت مواد جدید با کاربرد های منحصر به فرد
  5. هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی
  6. رمزنگاری و امنیت
  7. و...

خب! حالا ببینیم با آمدن willow و خیزش کوانتومی گوگل چه تغییراتی در انتظارمون هست، چه چالش هایی قراره پیش رو مون بذاره و چه سوال هایی رو ایجاد میگنه.

حائز اهمیت هست که به این هم اشاره کنم، کامپیوترهای کوانتومی هنوزهم کارایی خاصی ندارند و خوشبختانه هنوز زمان کافی برای آماده شدن داریم تا وقتی چالش هایی مثل تصحیح خطا کوانتومی حل شد و کامپیوتر های کوانتومی وارد زندگی مان شدند همه چیز به هم نخورد



ویژگی های willow

افزایش مدت زمان همبستگی کیوبیت ها: کیوبیت ها فقط مدت زمان محدودی میتوانند در حالت کوانتومی قرار بگیرند که این مدت زمان در عملکرد و دقت سیستم های کوانتومی تاثییر مستقیم میگذاشت، مدت زمان همبستگی در مدل های قبلی 20میکروثانیه بود که در willow با افزایش 5 برابری به 100 میکروثانیه رسیده است.

آستانه تصحیح خطا: ویلو از آستانه تصحیح خطای کوانتومی فراتر می‌رود، با اینکه کیوبیت‌های منطقی زمان‌های طولانی‌تری نسبت به کیوبیت‌های فیزیکی دارند. Willow با ردیابی و خنثی کردن موقت کیوبیت های پر خطا در بهبود عملکرد تراشه و روند تصحیح خطا تاثیر مثبت به سزایی میگذارد

قدرت محاسباتی افزایش‌یافته: ویلو یک محاسبه معیار را در کمتر از پنج دقیقه انجام داد، کاری که برای سوپرکامپیوترهای کلاسیک 10 سپتیلیون یعنی 10^25 سال زمان می‌برد. این تراشه که در کف دست جا میشود با 105 کیوبیت ابررسانا که بسیار بیشتر از نسل قبلی خود سایکمور با 20 کیوبیت است جهشی جدید در محاسبات کوانتومی به وجود آورده است.



فرصت ها

وجود تراشه willow به طور کل باعث بهبود دقت و سرعت رایانش و محاسبات میشود و فرصت های تحقیق و توسعه را در علوم و صنایع مختلف فراهم میکند و همچنین امنیت بیشتری را برای داده ها نیز فراهم میکند.

صنایع مورد استفاده از چیپ ویلو:

  1. داروسازی: willow می‌تواند ترکیبات شیمیایی را با دقت بالا محاسبه کند و به سرعت بیشتری در کشف داروها کمک کند.
  2. انرژی: می‌تواند در طراحی باتری‌ها و بهبود مواد مورد استفاده در باتری ها و همچنین کنترل منابع انرژی و مصرف بهینه تر از تراشه willow کمک گرفت.
  3. مدیریت راهبردی: می‌تواند سیستم‌های پیچیده مانند ترابری و ساخت‌وساز را بهینه‌تر کرد.
  4. یادگیری ماشین و هوش مصنوعی: می‌توان الگوریتم‌های پیچیده‌تری را برای تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی‌ها اجرا کرد. مثلا به جای استفاده از CNN ها از QNN ها استفاده کرد
  5. تحقیقات علمی: با استفاده از willow می‌توان مسائل پیچیده‌تری را در زمینه‌های مختلف علوم حل کرد که برای رایانه‌های کلاسیک بسیار زمان‌بر است.

در کل برای شبیه سازی و بهینه سازی در تمام صنایع میتوان از willow استفاده کرد

تهدیدات

امنیت اطلاعات: با افزایش قدرت محاسباتی چیپ‌های کوانتومی، ممکن است سیستم‌های رمزنگاری فعلی که بر اساس محاسبات کلاسیک طراحی شده‌اند، ناامن شوند. این می‌تواند منجر به خطرات جدی برای امنیت داده‌ها و اطلاعات شخصی شود.

وابستگی به فناوری: افزایش وابستگی به فناوری‌های پیچیده مانند کوانتوم می‌تواند در صورت خرابی یا عدم دسترسی به این فناوری‌ها مشکلات زیادی ایجاد کند.

نابرابری‌های فناوری: دسترسی به فناوری‌های پیشرفته مانند کوانتوم ممکن است تنها محدود به کشورها و شرکت‌های پیشرفته باشد، که می‌تواند نابرابری‌های بیشتری را در جهان ایجاد کند. اين مسئله حتی ميتواند با افزايش تنش بين چين و آمريكا به يک مسابقه تصليحاتی جديد تبديل شود و البته با دسترسی آسان كشور های پيشرفته به اين فناوری كشور های درحال توسعه فرصت های كمتری خواهند داشت و از امنيت اطلاعاتی كمتری نيز برخوردار خواهند بود.

چالش‌های فنی: توسعه و بهره‌برداری از چیپ‌های کوانتومی نیاز به سرمایه‌گذاری‌های بزرگ و تخصص‌های فنی بالایی دارد که می‌تواند برای بسیاری از شرکت‌ها و کشورها چالش‌برانگیز باشد.

اثرات محیطی: تولید و نگهداری چیپ‌های کوانتومی ممکن است به مصرف انرژی و منابع زیادی نیاز داشته باشد که می‌تواند اثرات منفی بر محیط زیست داشته باشد.

ناشناخته‌ها و عدم قطعیت‌ها: چون فناوری کوانتوم هنوز در مراحل ابتدایی توسعه است، بسیاری از اثرات و مشکلات آن هنوز ناشناخته‌اند و این می‌تواند ریسک‌هایی را به همراه داشته باشد

بحث جهان های موازی و willow

چیپ کوانتومی ویلو گوگل، بحث‌های زیادی درباره نظریه چندجهانی يا جهان های موازی (مولتی‌ورس) ایجاد کرده است. عملکرد این چیپ بسیار شگفت‌انگیز بود؛ ویلو یک محاسبه را در کمتر از پنج دقیقه به پایان رساند، کاری که برای سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان 10 سپتیلیون سال طول می‌کشد. این امر باعث شده تا برخی، از جمله بنیان‌گذار Google Quantum AI، هارتموت نوین، پیشنهاد دهد که توانایی‌های این چیپ ممکن است وجود جهان‌های موازی را نشان دهد، که با نظریه مولتی‌ورس فیزیکدان دیوید دویچ مطابقت دارد.

با این حال، این ادعا با شک و تردید برخی دانشمندان روبرو شده است که معتقدند تنها معیارهای عملکرد نمی‌توانند شواهد مستقیمی از جهان‌های موازی ارائه دهند. آنها معتقدند که در حالی که عملکرد چیپ بسیار چشمگیر است، لزوماً نظریه مولتی‌ورس را تایید نمی‌کند.

نظرتان چيست؟ آيا واقعا ميشود رايانه های كوانتومی در جهان های موازی را برای بشريت باز كنند؟


جهان‌های موازیکوانتومکامپیوتر های کوانتومیکامپیوتر
اینجا درمورد کامپیوتر های کوانتومی و رابطه‌شون با صنعت و تولید مینویسم.
شاید از این پست‌ها خوشتان بیاید