وقتی صحبت از فناوری‌های آینده‌ساز می‌شود، اغلب نگاه‌ها به سمت هوش مصنوعی می‌رود؛ اما پشت پرده، فناوری دیگری در حال شکل‌گیری است که می‌تواند بسیاری از معادلات امروز را دگرگون کند: رایانش کوانتومی.
این فناوری نوظهور قادر است مسائلی را حل کند که حتی قدرتمندترین ابررایانه‌های کلاسیک برای انجام آن‌ها به ماه‌ها یا سال‌ها زمان نیاز دارند—و همین توان بالقوه باعث شده غول‌های فناوری رقابتی بی‌سابقه را آغاز کنند.

رایانش کوانتومی چه تفاوتی با رایانه‌های معمولی دارد؟

رایانه‌های کلاسیک با بیت‌ها کار می‌کنند؛ واحدهایی که فقط می‌توانند صفر یا یک باشند. اما رایانش کوانتومی بر پایه کیوبیت عمل می‌کند؛ واحدی که می‌تواند به‌طور هم‌زمان صفر و یک باشد و در حالت‌های بین این دو مقدار نیز قرار گیرد.

این ویژگی—که از اصول فیزیک کوانتوم سرچشمه می‌گیرد—به رایانه‌های کوانتومی امکان می‌دهد حجم باورنکردنی از اطلاعات را در یک لحظه پردازش کنند.
برای ساده‌سازی، اگر بیت را سکه‌ای تصور کنیم که روی شیر یا خط می‌افتد، کیوبیت مثل سکه در حال چرخش است که هم‌زمان هر دو حالت را دارد.

نکته مهم:
رایانه‌های کوانتومی قرار نیست جای لپ‌تاپ یا تلفن‌همراه ما را بگیرند.
هدف آن‌ها حل مسائل عظیم و فوق‌پیچیده در حوزه‌هایی مانند زیست‌فناوری، داروسازی، مالی، رمزنگاری و علم مواد است.

از کشف دارو تا طراحی مواد پیشرفته: کاربردهای حیرت‌انگیز کوانتوم

رایانش کوانتومی می‌تواند مسیر کشف داروهای جدید را متحول کند. شرکت‌های بزرگی مانند Accenture Labs، Biogen و 1QBit در حال همکاری‌اند تا به کمک پردازش کوانتومی مولکول‌هایی را مدل‌سازی کنند که برای رایانه‌های کلاسیک بسیار پیچیده‌اند.

در صنعت حمل‌ونقل، شرکت‌هایی مانند BMW و Airbus با استارت‌آپ Quantinuum همکاری می‌کنند تا از این فناوری برای توسعه سلول‌های سوختی پیشرفته استفاده کنند.

طبق پیش‌بینی McKinsey، این فناوری می‌تواند تا سال ۲۰۳۵ بیش از ۱.۳ تریلیون دلار ارزش اقتصادی جدید ایجاد کند.

تهدید و فرصت بزرگ: تأثیر کوانتوم بر امنیت سایبری

یکی از مهم‌ترین حوزه‌های تأثیر، رمزنگاری است. رایانه‌های کوانتومی در آینده می‌توانند بسیاری از الگوریتم‌های رمزگذاری امروزی را بشکنند. به همین دلیل کشورها و شرکت‌های بزرگ در تلاشند زودتر از رقبا به این فناوری دست یابند.
با این حال، برخلاف برخی گمانه‌زنی‌ها، در حال حاضر هیچ مذاکره‌ای برای واگذاری سهام شرکت‌های کوانتومی به دولت آمریکا در جریان نیست.

رقابت غول‌های فناوری برای شکستن قفل کوانتومی

رشد سریع کوانتوم باعث ایجاد رقابتی جدی بین شرکت‌های بزرگ فناوری شده است:

IBM

IBM اخیراً دو دستاورد مهم ارائه کرده:
 • پردازنده آزمایشی Loon: تلاش برای ساخت سیستم‌های مقاوم در برابر خطا و قابل‌گسترش
 • تراشه Nighthawk: اجرای عملیات‌های پیچیده‌تر و کاهش میزان خطا

جی گامبتا، مدیر تحقیقات IBM، حساسیت سیستم‌های کوانتومی را چنین توصیف می‌کند:
«گاهی کافی است میز کمی بلرزد یا نور اندکی وارد شود تا کل سیستم مختل شود.»

مایکروسافت

دارای تراشه Majorana 1 که از ماده‌ای نوظهور بهره می‌‎برد و می‌تواند نسل جدیدی از کیوبیت‌های پایدار را ممکن کند.

گوگل

گوگل با Willow ادعا می‌کند که این تراشه می‌تواند کاری را که رایانه‌های کلاسیک در ۱۰ سپتیلیون سال انجام می‌دهند، تنها در پنج دقیقه محاسبه کند

چرا هنوز راه زیادی باقی مانده است؟

با وجود پیشرفت‌های بزرگ، رایانش کوانتومی هنوز فاصله زیادی با کاربردهای واقعی دارد.
کیوبیت‌ها هنوز بسیار شکننده هستند و کوچک‌ترین عامل خارجی می‌تواند باعث خطا شود.

«آناند ناتاراجان» از MIT معتقد است که حداقل ۱۰ تا ۲۰ سال تا رسیدن به توان واقعی کوانتوم زمان لازم است.
طبق آمار، ۷۲ درصد مدیران فناوری انتظار دارند رایانه کوانتومی کاملاً مقاوم در برابر خطا تا سال ۲۰۳۵ ساخته شود.

سریدار تایور از دانشگاه کارنگی ملون می‌گوید:
«اکنون شبیه کسی هستیم که می‌خواهد جراحی مغز انجام دهد اما فقط قاشق و چنگال دارد. برای انجام جراحی واقعی به ابزارهای بسیار دقیق‌تر نیاز است—و آن ابزارها رایانه کوانتومی خواهند بود.