محقق هاروارد در گفتگو با مهر: تحول در دنیای محاسبات کوانتومی توسط یک ایرانی/ منتظر سریعترین رایانه باشید!

محمد حافظی
دانشجوی دکتری فیزیک در دپارتمان فیزیک دانشگاه هاروارد

وی ادامه داد : بررسی ها و نظریه پردازی های من بر دو جنبه از کوانتوم مکانیک استوار است. یکی از آنها ایده های جدیدی است که بر منطق کوانتوم مکانیک بنیان گذاشته شده است. مزیتی که این عرصه پیچیده از فیزیک اتمی دارد را می توان با بیان مثالی روشن کرد. اگر رایانه ای با چنین ایده ای ساخته شود عملکرد محاسباتی آن بسیار سریعتر از گذشته خواهد بود. مثلا اگر عدد بسیار بزرگی را به رایانه ای بدهیم تا آن را به اعداد اولیه فاکتورگیری کند این فرآیند احتمالا به اندازه طول عمر عالم طول خواهد کشید اما محاسبات کوانتومی این فرآیند را تنها در چند ثانیه خلاصه خواهد کرد.

دارنده مدال طلای المپیاد جهانی فیزیک ایسلند در سال 1998 در گفتگو با مهر افزود : بحث دیگری که بر روی آن در حال کارهای مطالعاتی هستیم رمزنگاری کوانتومی است که از آن می توان در انتقال محرمانه ترین پیغام ها استفاده کرد. استفاده از این فناوری در انتقال پیام های بانکی و نظامی مهمترین جنبه کاربردی آن است. در صورتی که چنین انتقال هایی به صورت کلاسیک صورت گیرد، امکان درز کردن اطلاعات و به دنبال آن دست بردن در موارد انتقالی وجود دارد اما با رمزنگاری کوانتومی چنین نگرانی هایی به پایان خواهد رسید.

عضو گروه تحقیقاتی پروفسور لوکین در عرصه سردسازی لیزری  در حفره های اپتیکی افزود: استفاده از این عرصه نوین از فیزیک اتمی در صنایعی همچون نیمه هادی سازی ها نیز شگفت انگیز بوده است. در دنیای نیمه هادی ها که بر اساس قانون مور عمل می شود، کوچکترین ابعاد ساخته شده متعلق به شرکت اینتل است که تنها 45 نانومتر ابعاد دارد اما با این فناوری نوین ابعاد باز هم کوچکتر شده و در نتیجه در سالهای نه چندان دور طراحی های فعلی که اساس آنها به قرن 19 باز می گردد دیگر کاربردی نخواهند داشت. البته شاید این دستاورد تا 20 سال دیگر ارایه شود.

وی در ادامه به مهر گفت : اما در این میان معایبی نیز دامن گیر دانشمندان عرصه فیزیک اتمی شده است و تحقیقات من برطرف کننده همین نقطه کور بوده است. حساسیت بالای رایانه های ساخته شده بر اساس محاسبات کوانتومی مشکلات فراوانی را ایجاد کرده است. این حساسیت ها به مواردی نظیر گرما، تغییرات دمایی و لرزش های بسیار مختصر باز می گردد. اما من و همکارانم بر روی موجوداتی کار کرده ایم که در اصطلاح «هیچ چیز» هیچ چیز نامیده می شوند. این ذرات با سایر ذرات فیزیکی که با آنها برخورد داشته ایم تفاوت دارند. این ذرات را از حیث چند بعدی بودن متمایز می خوانیم چون تنها دو بعد دارند و این یک شاهکار است!

این محقق برجسته افزود: این ذرات برخلاف سایر ذرات تنها در دو بعد می توانند وجود داشته باشند و با فازهایی که تشکیل می دهند در محاسبات کوانتومی کارآمدتر خواهند بود. کار بنیادین من این بوده است که این ذرات را برای استفاده سایر دانشمندان عرصه فیزیک اتمی قابل رویت و استفاده کنم.