کوانتوم مهم تر است یا هوش مصنوعی؟
آتی جو: در صورتیکه هوش مصنوعی بازهم ستاره بی رقیب دنیای فناوری است، موج تازه ای از رقابت درحال ایجاد است. از پردازنده های مرموز مایکروسافت تا تراشه های عجیب گوگل، دانشمندان می گویند رایانش کوانتومی می تواند معادلاتی را در چند ثانیه حل کند که حتی سریع ترین سوپر کامپیوتر های جهان برای آن به عمرِ جهان نیاز دارند. اما پرسش اصلی این است آیا کوانتوم واقعا می تواند به اندازه ی هوش مصنوعی متحول کننده باشد؟
تینا مزدکی_مکانیک کوانتومی شاخه ای عجیب و تا حدی نظری از فیزیک مفهومی به غایت دشوار و پیچیده است. این علم با ذرات بسیار ریز و رفتارهای غیرقابل پیش بینی آنها سر و کار دارد، رفتاری که مسیر تازه ای از توان علمی را پیش روی بشر گشوده است.
در عین حال، همین پیچیدگی سرسام آور شاید یکی از دلیلهای باشد که فناوری کوانتومی هنوز در سایه درخشش هوش مصنوعی مانده است؛ ستاره ای که اینروزها تمام توجهات دنیای فناوری را به خود جلب کرده است. این در شرایطی است که غول های فناوری مانند مایکروسافت و گوگل در ماه های اخیر، خبرهای مهمی از پیشرفت های بزرگ خود در حوزه کوانتوم منتشر نموده اند. در مجموع، میتوان اظهار داشت که کوانتوم بیش تر با سخت افزار مانند حسگرها و کامپیوتر ها شناخته می شود، در صورتیکه هوش مصنوعی عمدتا در حوزه ی نرم افزار تعریف می شود؛ هرچند هر دو به یکدیگر وابسته اند.
ترکیب این دو فناوری، شاید روزی منجر به تولد گونه ای از فناوری شود که از هر آن چه بشر تا حالا ساخته، قدرتمندتر باشد؛ هرچند همان گونه که برایان هاپکینز، معاون و تحلیلگر ارشد شرکت پژوهشی Forrester هشدار می دهد، واژه ی «شاید» در این پیش بینی، بار سنگینی را بر دوش دارد: «پتانسیل وجود دارد، اما هنوز نمی توان حکم قطعی داد. آزمایش های اولیه نویدبخش اند، اما همه نشان می دهند که جهت استفاده واقعی از اثرات کوانتومی در هوش مصنوعی، به کامپیوتر های کوانتومی بسیار قدرتمندتر و تحقیقات نوآورانه تری نیاز داریم.»
از نظر ارزش اقتصادی، هر دو حوزه جذاب و سودآورند. طبق گزارش مک کینزی، ارزش صنعت کوانتوم می تواند تا سال ۲۰۲۵ به ۹۷ میلیارد دلار (حدود ۷۴ میلیارد پوند) برسد. در مقابل، ارزش بازار هوش مصنوعی در سطح تریلیون ها دلار پیشبینی می شود. اما هر دو فناوری در معرض خطر اغراق و حباب رسانه ای هستند. هاپکینز در این زمینه با طنز می گوید: «قبلاً فکر می کردم رایانش کوانتومی بیشترین اغراق را در بین فناوری ها دارد، تا این که تب هوش مصنوعی به بازار آمد.»
در اواسط اکتبر، تحلیلگران هشدار دادند که ارزش تعدادی از سهام شرکتهای کلیدی در حوزه کوانتوم امکان دارد تا ۶۲ درصد سقوط کند هم زمان که زمزمه های ایجاد حباب در بازار هوش مصنوعی هم شدت گرفته است.
خطا، نقطه مشترک هوش مصنوعی و کوانتوم هر دو فناوری با خطاهای ذاتی روبه رو هستند. در صورتیکه کاربران امروزه با «توهمات» ابزارهای مولد هوش مصنوعی (مانند ChatGPT یا Gemini) آشنا شده اند، رایانش کوانتومی با نوع دیگری از خطا دست و پنجه نرم می کند. در اینجا، خطاها ناشی از ناپایداری محیطی اند؛ ذرات کوانتومی باید در شرایطی فوق العاده ظریف و حساس فعالیت کنند که کوچک ترین تغییر در نور یا صدا می تواند حالت آنها را مختل کند. به همین دلیل، ایجاد محیطی پایدار برای چنین محاسباتی به شدت دشوار است.
این هفته، ایلان ماسک در شبکه X (توییتر سابق) اظهار داشت: «رایانش کوانتومی احیانا در دهانه های همیشه تاریک ماه بهترین عملکرد را خواهد داشت.» کامپیوتر های کوانتومی ظاهری بطورکامل متفاوت از کامپیوتر های سنتی دارند. هنوز قالب طراحی مشخصی برای آنها وجود ندارد، اما بیشترشان اکنون سازه هایی عظیم با ظاهری شبیه به عروس دریایی فلزی هستند. این ماشین ها برای کارکرد به دماهای بسیار پایین و پرتوهای لیزر نیاز دارند، و طبیعتاً در خانه یا جیب کسی جای نمی گیرند.
دراین میان، برخی محققان راه هایی برای ساده سازی این سیستم ها یافته اند. بطور مثال، استفاده از الماس های مصنوعی در ساخت کیوبیت ها (واحد بنیادین محاسبه ی کوانتومی) سبب شده بتوانند در دماهای نزدیک به محیط هم عمل کنند. شرکت جواهرسازی دی بیرز (De Beers) از سال ۲۰۲۰ بوسیله شرکت زیرمجموعه اش Element Six، «اولین الماس کوانتومی همه منظوره» جهان را عرضه نمود و در همکاری با خدمات وب آمازون (AWS) درحال بهینه سازی این الماس ها برای شبکه های آینده ی ماشین های کوانتومی است.
هم اکنون، در سرتاسر جهان حدود ۲۰۰ کامپیوتر کوانتومی فعال وجود دارد (اگرچه چین تعداد دقیق دستگاه های خودرا اعلام نکرده است). اما همین شمار اندک، مانع از اظهارنظرهای جسورانه کارشناسان نشده است. راجیب هازرا، مدیرعامل شرکت Quantinuum (که اخیراً ارزش آن به ۱۰ میلیارد دلار رسیده)، در گفتگو با پادکست Tech Life بی بی سی اظهار داشت: «ما به عنوان مصرف کننده، اثرات محاسبات کوانتومی را در حدودا همه جنبه های زندگی خود لمس خواهیم کرد. از نظر من، حوزه رایانش کوانتومی از نظر وسعت کاربرد، اگر به اندازه هوش مصنوعی اهمیت نداشته باشد بیش از آن اهمیت دارد.»
کاربردهای کوانتوم سر پیتر نایت، از بالاترین فیزیک دانان کوانتومی بریتانیا، در گفتگو با برنامه ی The Life Scientific رادیو ۴ بی بی سی اظهار داشت: «چیزهایی که حتی قوی ترین ابر رایانه های امروزی برای محاسبه شان به طول عمر جهان نیاز دارند، احیانا در کامپیوتر های کوانتومی در عرض چند ثانیه انجام خواهند شد.»
همانند هوش مصنوعی، یکی از پرکاربردترین زمینه های پژوهش در کوانتوم، پزشکی و سلامت است. کامپیوتر های کوانتومی قادر خواهند بود میلیونها ترکیب مولکولی را به سرعت تحلیل کنند تا داروهای تازه ای بیابند فرایندی که اکنون سال ها زمان می برد. برای درک مقیاس این توانایی: در دسامبر ۲۰۲۴، گوگل تراشه ای جدید به نام Willow معرفی نمود که می تواند مسئله ای را در ۵ دقیقه حل کند مسئله ای که سریع ترین ابر رایانه های جهان برای حل آن به ۱۰ سپتیلیون سال (۱۰ به توان ۲۴ سال) زمان نیاز دارند.
هازرا اعتقاد دارد این توان می تواند به عصر داروهای شخصی سازی شده منجر شود؛ جایی که هر فرد بجای نسخه های عمومی، دارویی منحصربه فرد متناسب با بدن خود دریافت می کند. این توانایی همین طور می تواند به فرایندهای شیمیایی گسترده تری مانند تولید کودهای کشاورزی کارآمدتر کمک نماید که تحولی بزرگ برای کشاورزی در جهان است.
سنسورهای کوانتومی که برمبنای اصول مکانیک کوانتوم عمل می کنند، دقت اندازه گیری بی سابقه ای دارند و در تجهیزاتی مانند ساعتهای اتمی به کار می روند. در سال ۲۰۱۹، محققان دانشگاه ناتینگهام از این حسگرها در دستگاهی به اندازه ی کلاه دوچرخه سواری استفاده کردند تا بتوانند اسکن مغز خردسالان دچار صرع را بدون احتیاج به بی حرکت ماندن انجام دهند. این گامی مهم در مطالعات شناختی به حساب می آید. پارسال هم دانشمندان کالج امپریال لندن، نوعی قطب نمای کوانتومی را در شبکه متروی لندن آزمایش کردند — سامانه ای که بدون احتیاج به GPS کار می کند و می تواند موقعیت اشیاء را حتی در زیر زمین، با دقتی بالا تعیین کند.
مایکل کاتبرت، مدیر مرکز ملی محاسبات کوانتومی بریتانیا، در این زمینه می گوید: «اقتصاد بریتانیا روزانه بالاتر از یک میلیارد پوند به سیستم های GPS وابسته است. اما این فناوری در مقابل پارازیت و جعل سیگنال صدمه پذیر است. استفاده از ساعت ها و ژیروسکوپ های کوانتومی می تواند زیرساخت های حیاتی ما را در مقابل این تهدیدات مقاوم کند.»
شبکه ملی برق بریتانیا هم درحال بررسی کاربرد کوانتوم برای مدیریت توزیع بار انرژی (load shedding) است؛ یعنی چگونگی استفاده بهینه از هزاران منبع تولید برق برای پیشگیری از خاموشی ها. همین طور شرکت ایرباس با همکاری شرکت کوانتومی IonQ درحال آزمایش الگوریتم های کوانتومی برای چیدمان بهینه بار در هواپیماهاست؛ تغییری کوچک در مرکز ثقل هواپیما می تواند هزاران کیلوگرم سوخت اضافه مصرف کند.
با همه ی این امیدها، نباید از جنبه ی تاریک کوانتوم غافل شد. حدودا تمام کارشناسان امنیت سایبری اعتقاد دارند که کامپیوتر های کوانتومی در آینده قادر خواهند بود تمام روش های رمزنگاری فعلی را بشکنند. یعنی هیچ داده ای، از پیام شخصی تا اسناد محرمانه ی دولتی، در امان نخواهد بود. آلن وودوارد، استاد امنیت سایبری دانشگاه ساری، توضیح می دهد: «دولت ها هم اینک درحال سرقت داده های رمزگذاری شده ی یکدیگرند تا روزی که کامپیوتر های کوانتومی واقعی ساخته شوند، بتوانند آن داده ها را رمزگشایی کنند. به این راهبرد می گویند: حال جمع آوری کن، بعداً رمزگشایی کن.»
بگفته او، تهدید به قدری جدی است که باید از همین حالا به سراغ رمزنگاری مقاوم در مقابل کوانتوم رفت. لحظه ای که چنین کامپیوتری واقعا ساخته شود، در جامعه فناوری به نام روز Q (Q-day) شناخته می شود. پیش بینی ها درباره ی زمان وقوع آن متفاوت می باشد، اما هاپکینز از Forrester می گوید احتمال دارد تا حدود سال ۲۰۳۰ فرا برسد.
برخی شرکت ها مانند اپل و پیام رسان سیگنال، سیستم های رمزگذاری «پساکوانتومی» را معرفی کرده اند، اما این فناوری ها نمی توانند داده های قدیمی را که با روش های سنتی رمزگذاری شده اند، محافظت کنند. در ماه اکتبر، دنیل شو، رئیس پیشین طراحی رمزنگاری در سازمان امنیت سایبری بریتانیا (GCHQ)، اخطار داد که حدودا تمام شهروندان بریتانیایی امکان دارد داده هایشان در تهاجمات سایبری دولتی چین به خطر افتاده باشد. داده هایی که حال جمع آوری شده اند تا روزی که فناوری رمزگشایی کوانتومی فراهم گردد، مورد استفاده قرار گیرند.
در صورتیکه هوش مصنوعی در خط مقدم توجهات جهانی ایستاده، کوانتوم آرام و بی صدا درحال شکل دادن به آینده ای است که شاید از آن هم انقلابی تر باشد. از داروهای اختصاصی و انرژی پایدار گرفته تا ناوبری دقیق و تهدیدهای جدید سایبری، رایانش کوانتومی هم فرصت است و هم خطر. شاید همان گونه که یکی از دانشمندان گفت، تنها زمانیکه کوانتوم را درک نماییم، تازه متوجه شویم که دیگر دیر شده است.
منبع: bbc
منبع: آتی جو
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب