اختتامیه فصل دوم : مصاحبه با دکتر علیرضا بهرامپور

در موج دوم انقلاب فناوری های کوانتومی، به دنیای هیجان‌انگیز یادگیری ماشین کوانتومی وارد می‌شویم، جایی که محاسبات کوانتومی و یادگیری ماشین به هم پیوند می‌خورند تا تحولی شگرف در دنیای هوش مصنوعی ایجاد کنند. یادگیری ماشین کوانتومی (QML) ترکیبی از یادگیری ماشین و محاسبات کوانتومی است که می‌تواند قدرت پردازشی بی‌نظیری را برای حل مسائل پیچیده فراهم کند. در این پادکست، ابتدا با تاریخچه یادگیری ماشین و پیشرفت‌های آن از مدل‌های اولیه تا شبکه‌های عصبی آشنا می‌شویم. سپس به معرفی محاسبات کوانتومی و ویژگی‌های خاص آن می‌پردازیم که چگونه می‌تواند مشکلات پردازشی موجود در یادگیری ماشین کلاسیک را حل کند. با ما همراه باشید تا با بررسی تاریخچه، مفاهیم پایه و کاربردهای این فناوری نوین، دریابیم که این فناوری چگونه می‌تواند دنیای ما را تغییر دهد.

فناوری‌های کوانتومی به سرعت در حال تغییر ساختارهای اقتصادی و علمی جهان هستند از همین رو حکومت‌ها و شرکت‌ها به دنبال بهره‌برداری از قدرت این فناوری‌ها در امنیت و بسیاری کاربردهای دیگر هستند. به عنوان مثال، شرکت‌های بزرگی مانند IBM، گوگل، آیِن کیو (IonQ)، دی ویو (D-Wave) و مایکروسافت به طور فعال در حال فعالیت در حوزه‌ی محاسبات کوانتومی هستند. این شرکت‌ها سرمایه‌گذاری‌های عظیمی در تحقیق و توسعه این فناوری‌ها کرده‌اند تا بتوانند از مزایای محاسبات کوانتومی در حل مسائل پیچیده استفاده کنند. دولت‌ها نیز اهمیت فناوری‌های کوانتومی را درک کرده و بودجه‌های قابل توجهی را به این حوزه اختصاص داده‌اند. کشورهای پیشرو مانند آمریکا، چین، و کشورهای اروپایی ساختارهای ملی و منطقه‌ای برای توسعه فناوری‌های کوانتومی را تشکیل داده‌اند. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا برنامه Quantum Flagship را با بودجه‌ای بالغ بر یک میلیارد یورو به منظور تسریع تحقیقات و کاربردهای صنعتی این فناوری‌ها از سال 2018 آغاز کرده است و در سال ۲۰۲۴ با امضای سندی موسوم به بیانیه کوانتوم اهداف این برنامه را گسترده‌تر نمودند. حکومت‌ها با سرمایه‌گذاری در این حوزه، به دنبال اطمینان از استفاده بهینه و مسئولانه از این فناوری‌ها هستند و می‌خواهند از تأثیرات احتمالی آن‌ها بر امنیت ملی و اقتصاد کشورشان مطمئن شوند. در این اپیزود از موج انقلاب دوم فناوری‌های کوانتومی، به امکان حضور این فناوری‌ها در صنعت و بازار می‌پردازیم.

در موج دوم انقلاب فناوری های کوانتومی به الگوریتم‌های بهینه‌سازی کوانتومی می پردازیم که در واقع نسل جدیدی از الگوریتم‌ها هستند که از قوانین مکانیک کوانتومی برای حل مسائل پیچیده بهینه‌سازی استفاده می‌کنند. الگوریتم‌های بهینه‌سازی کوانتومی پتانسیل بزرگی برای حل مسائل پیچیده‌ای دارند که با کامپیوترهای کلاسیک هزینه زمانی بالایی دارد. این الگوریتم‌ها می‌توانند در صنایع مختلف از قبیل داروسازی، مالی، لجستیک و غیره، تحولی بنیادی ایجاد کنند. در نهایت، با پیشرفت‌های روزافزون در این زمینه، ممکن است به زودی شاهد تحولاتی شگفت در نحوه حل مسائل پیچیده و بحرانی باشیم.

تصور کنید که دیگر هیچ نگرانی درباره امنیت اطلاعات شخصی، رمزهای بانکی و ارتباطات محرمانه خود نداشته باشید در این اپیزود با صحبت درباره روش‌های نوین رمزنگاری کوانتومی به این تصور شما رنگ واقعیت خواهیم بخشید. در این قسمت طراحی و کاربرد‌های رمزنگاری کوانتومی به طور جامع بررسی می‌شود و شما خواهید فهمید که چگونه بر اساس اصول کوانتومی، اطلاعات می‌توانند به گونه‌ای رمز شوند که غیرقابل هک باشند. همچنین، پروتکل بی بی 84 بررسی خواهد شد که یکی از معروف‌ترین پروتکل‌های رمزنگاری کوانتومی است و این امکان را به محققین می‌دهد که از ویژگیهای کوانتومی بهره‌برداری کنند. در این قسمت درک مفهومی از مفاهیم پایه رمزنگاری کوانتومی بدست خواهید آورد و با اصول و ویژگی‌های این نوع رمزنگاری آشنا خواهید شد. اگر به فناوری رمزنگاری کوانتومی علاقه‌مندید و می‌خواهید در مورد آن به‌طور جامع اطلاعات داشته باشید، این قسمت از موج انقلاب دوم فناوری های کوانتومی در رادیو سایکت را از دست ندهید و آن را به علاقه مندانی که میشناسید حتما معرفی کنید.

حسگرهای کوانتومی یک فناوری جدید در موج انقلاب دوم کوانتومی هستند که از اثرات کوانتومی برای اندازه‌گیری و ثبت انواع مختلف عوامل محیطی استفاده می‌کنند. این حسگرها قادر به اندازه‌گیری با دقت و حساسیت بی‌سابقه ای هستند و در مقایسه با حسگرهای کلاسیک، توانایی آن‌ها در تشخیص و اندازه­گیری پدیده‌ها بسیار بیشتر است. این حسگرها کاربردهای گسترده‌ای در بیولوژی، نجوم، ژئوفیزیک و پزشکی دارند. توسعه این فناوری نوظهور می‌تواند به ایجاد ابزارهای بسیار قدرتمند برای مطالعه و درک بهتر جهان اطراف ما بینجامد. با پیشرفت سریع حوزه هایی مانند اپتیک کوانتومی، فیزیک اتمی و مهندسی نانومقیاس، حسگرهای کوانتومی یک رنسانس مهم در علم و فناوری را رقم زده است.