پدرام روشن ،دانشمند ایرانی گوگل، از دانشگاه زیرزمینی بهاییان تا پردازنده کوانتومی گوگل
در تاریخ 23 اکتبر 2019 روز
چهارشنبه، گوگل در مقاله منتشر شده در
مجله علمی NATURE ، اعلام کرد که به موفقیت بزرگی در ساخت
کامپیوترهای کوانتومی که آنرا "برتری کوانتومی" نامید، دست یافته است. دستاوردی که بااستفاده از پردازنده‌های کوانتومی توانسته یک معادله
پیچیده را ، که حتی به‌وسیله نیرومندترین کامپیوترهای معمولی چندین هزار سال طول
می‌کشید، طی چند دقیقه حل کند.
.سال هاست که گروه های تحقیق
متعددی برای ساخت کامپیوتر کوانتومی تلاش می کنند ، اما تیم تحقیقی گوگل برای اولین
بار مدعی شد که توانسته است یک پردازشگر کوانتومی بسازد . به گفته گوگل ، تیم تحقیقی
این شرکت به سرپرستی دکتر جان مارتینیز توانست با پردازشگر کوانتومی یک محاسبه خاص
را در : ۲۰ ثانیه حل کند ، محاسبه ای که با یک ابر کامپیوتر طبق تخمین گوگل ، ده
هزار سال طول می کشد تا انجام شود . پدرام روشن ، یکی از محققان تیم سخت افزار
کوانتومی گوگل است . وی علاوه بر آنکه مسئول انجام بخشی از کارهای سخت افزاری
پروژه مانند درست کردن تراشه پردازنده و کالیبره کردن و کنترل آن بود ، همچنین در
نوشتن مقاله گوگل هم مشارکت داشته و برخی مسئولیت های مدیریتی پروژه را بر عهده
داشت. پدرام روشن، متولد سال ۱۳۵۶ ، فرزند
فیض الله روشن در خانواده‌ای بهایی در ساری است که به دلیل بهایی بودن همچون سایر
جوانان دیپلمه بهایی از شرکت در کنکور سراسری دانشگاههای ایران محروم شد. اما این
محرومیت مانع ادامه تحصیل او نشد . وی پس از
تحصیل در دانشگاه زیرزمینی بهاییان، در سال ۲۰۰۱ علیرغم سختی های بسیار، به آمریکا
رفت و خیلی زود به مدارج عالی دست پیدا کرد. او دوره فوق‌دکترا در رشته کوانتوم را
در دانشگاه سانتا باربارا در کالیفرنیا گذراند و به تیم تحقیقی دکتر جان مارتینیز
پیوست . این تیم در سال ۲۰۱۴ به گوگل برای ساخت کامپیوتر کوانتومی ملحق شد .
آقای روشن در
گفتگو با بی بی سی فارسی گفت که هنوز با درست کردن کامپیوتر کوانتومی که توانایی
انجام الگوریتم های مختلف را داشته باشد ، چندین سال فاصله داریم اما تیم تحقیقی
گوگل در حال حاضر موفق شده است که در مورد یک مسئله خیلی خاص که خودش انتخاب کرده بود (نمونه برداری از یک توزیع
آماری) ، قدرت بالای پردازشگر کوانتومی را به نمایش بگذارد . آقای روشن می گوید:
پردازشگر کوانتومی ما توانست بسیار سریع این محاسبه را انجام دهد . »
پدرام روشن
در پاسخ به این سؤال که کامپیوتر کوانتومی با کامپیوتر معمولی چه تفاوتی دارد و
چرا سرعت محاسبه در کامپیوتر کوانتومی اینقدر بالاست می گوید : « تمام پردازنده هایی
که ما در لب تاب یا موبایلمان داریم بر اساس فیزیک کلاسیک کار می کند یعنی آن خواص
کوانتومی ماده در آن استفاده نمی شود . این کامیپوترها بر اساس یک سری از اصول فیزیک
کلاسیک یا فیزیک مدرن ساخته شده اند و یا قضایای بسیار ابتدایی کوانتوم در آنها
استفاده شده است . » وی ادامه می دهد : « ولی اصول برهم نهی و Entanglement یا )در هم تنیدگی( و اصول اصلی
مکانیک کوانتوم با فیزیک کلاسیک بسیار متمایزند و با هم بسیار فرق می کنند و ما در
ساختن این پردازشگرها از این اصول استفاده می کنیم . »
نظریه کوانتوم، که حوزه تخصصی پدرام روشن است،
صد سال از عمرش می‌گذرد. در صد سال گذشته تمام هم و غم فیزیکدانان این بوده است که
بفهمند اصل «برهم‌نهی» و «درهم‌تنیدگی» چیست. آقای روشن در این باره و تخصص خودش
چنین می‌گوید:
«وقتی یک توپ را
به دیوار می‌زنی برمی‌گردد، تونل نمی‌کند و از دیوار رد نمی‌شود که آن طرف دیوار
دیده شود. ولی در کاری که ما می‌کنیم، هر لحظه این اتفاق در ابعاد کوانتومی دارد
می‌افتد. ولی می‌توان گفت از سال ۱۹۸۰، تحت تأثیر فیزیکدان‌های آمریکایی مثل
ریچارد فینمن، گفته‌اند این قضایا فلسفی است، کاریش هم نمی‌شود کرد. ولی آیا می‌شود
از آن استفاده‌ای کرد؟ حدود سال ۱۹۸۵ به این نتیجه رسیدند که باید پردازشگرهایی
درست کرد که بتوانند با استفاده از این خاصیت‌های عجیب کوانتومی، دیتا یا یک سری
الگوریتم‌های خاص را پردازش کنند. کاری که من می‌کنم، درست کردن آن پردازشگرها،
کالیبره کردن آنها و تنظیم کردن و کنترل کردن‌شان است. چون این‌ها خیلی زود از
کنترل خارج می‌شوند و عمق کوانتومی‌شان زمان کوتاهی دارد، زمانی نزدیک به سی یا چهل
میکروثانیه.»
آقای روشن ادامه
داد: « این مسئله یکی از اصول کوانتوم مکانیک است و یکی از خاصیت های ذرات کوانتومی
است و همین می تواند به ما توانایی پردازش سریع را بدهد . مثلا می توانیم چند
محاسبه را در آن واحد انجام دهیم ، بنابراین پردازش سریعتر صورت می گیرد . ساختن
کامپیوتر کوانتومی در واقع گذاشتن اصول مکانیک کوانتوم در عمل است و استفاده از آن
. » با این حال کامپیوتر کوانتومی تأثیر مستقیم بر زندگی روزمره بشر خواهد داشت.
آقای روشن اینطور توضیح می دهد : « کامپیوترهای کوانتومی می توانند در حل مسائل
خاصی در شیمی یا مهندسی مواد یا سرچ الگوریتم
(الگوریتم جستجو ) یا Optimization Problem ( بهینه کردن پاسخ معادلات )
کمک کند و برای مثال موجب ساخت داروهای جدید یا کودهای شیمی جدید شود یا به مسائل فیزیک حالت جامد کمک کند
و در درست کردن باطری های بهتر مؤثر باشد ».
پدرام روشن می
گوید که بیل فیلیپس ، فیزیک دان برنده جایزه نوبل حدود یک دهه قبل پیش بینی کرده
بود تا کمتر از ۵۰ سال دیگر کامپیوتر کوانتومی ساخته می شود . او معتقد است
دستاورد گوگل موجب خواهد شد توجه ها بیشتر به این موضوع جلب شود و بودجه های بیشتری
برای تحقیق و آزمایش درباره کامپیوتر کوانتومی اختصاص داده شود و همین سرعت دستیابی
به این فناوری را بالا می برد .
پیش‌بینی
آینده علم از نگاه دانشمندی چون پدرام روشن جذابیت خاص خود را دارد، هرچند خود او
مخاطب پیش‌بینی‌اش را بیشتر نوجوان‌ها و جوان‌ها می‌داند:
«قرن بیستم قرنی
بود که ما مکانیک کوانتوم را فرمولیزه کردیم، درست کردیم و تا حد محدودی آن را درک
کردیم. دیدیم که یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای بشری است، به این معنا که از دقیق‌ترین
و درست‌ترین نظریه‌هایی است که ما در مورد عالَم هستی داریم و می‌دانیم... قرن
بیست‌ویکم، قرن مهندسیِ مکانیک کوانتوم است. قرنی است که ما با مشکلات فلسفی قضیه
یا کنار می‌آییم و یا نمی‌آییم، ولی کاربرد مکانیک کوانتوم را پیدا می‌کنیم و در
زندگی یومیه بیشتر و بیشتر دخالتش می‌دهیم. قرنی است که ما روی پلتفرم‌های مکانیک
کوانتوم مهندسی می‌کنیم و فکر کنم ما در آینده به کلی مکانیک و مکانیک کوانتوم
احتیاج داریم.»
آقای روشن امیدوار است موفقیت هایی از این دست
، تبعیض عليه بهائیان و دیگر اقلیت های دینی را در ایران در مرکز توجه قرار دهد
وباعث شود که جوانان در ایران بیشتر علاقمند شوند که دنبال علومی مانند فیزیک
بروند . گاهی فراموش می کنیم که فیزیک و علم چقدر در جامعه ما بیگانه هستند .
برگرفته از ماهنامه پیام بهایی، بی بی سی
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر