موفقیت بزرگ کوانتومی آلمان: نیاز به فیزیکدانان ذرات در کریپتو

پژوهش‌های پیشگامانه در حوزه محاسبات کوانتومی از آلمان می‌تواند به انقلابی در فیزیک ذرات منجر شود که پیامدهایی برای امور مالی، اقتصاد و ارزهای دیجیتال خواهد داشت. شاید وقت آن رسیده که شرکت‌های فعال در صنعت کریپتو، مدیران علمی ارشد و فیزیکدانان ذرات را به تیم‌های خود اضافه کنند.

همان‌طور که صنعت فناوری قبلاً خود را بر اساس دستاوردهای مهندسی و نوآوری خود ساخته است، صنعت کریپتو نیز با اختراع بلاک‌چین و ارزهای دیجیتال مسیر مشابهی را پیموده است. اما طی 20 سال گذشته، صنعت فناوری به سمت علوم سخت حرکت کرده است و شاید وقت آن رسیده که کریپتو نیز از این روند پیروی کند.

آمازون، IBM، گوگل، مایکروسافت و متا همگی آزمایشگاه‌های محاسبات کوانتومی دارند. برخی از مهم‌ترین پژوهش‌ها در حوزه فیزیک و محاسبات کوانتومی از این آزمایشگاه‌های بزرگ فناوری بیرون آمده‌اند.برای مثال، تحقق کریستال‌های زمانی در یک پردازنده کوانتومی در سال 2021 عمدتاً در آزمایشگاه گوگل صورت گرفت. و هم مایکروسافت و هم IBM به پیشبرد مرزهای “برتری کوانتومی” در آزمایشگاه‌های خود کمک کرده‌اند.

برتری کوانتومی

در مقاله‌ای به تاریخ 2 آگوست با عنوان “برتری کوانتومی و پایداری در برابر خطاها در شبیه‌سازهای کوانتومی آنالوگ”، تیمی از پژوهشگران موسسه ماکس پلانک برای اپتیک کوانتومی راهی به سوی برتری کوانتومی در برابر مسئله “مدل‌های چند‌ذره‌ای” نشان دادند.

برتری کوانتومی یک اصطلاح غیرعلمی است که به چیزی اشاره دارد که یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند انجام دهد و یک کامپیوتر باینری کلاسیک یا نمی‌تواند انجام دهد یا نمی‌تواند به اندازه کافی سریع انجام دهد که مفید باشد.

پژوهشگران در آلمان یک تنظیمات کوانتومی شبیه‌سازی کردند که طبق پژوهش‌های همتایان بازبینی‌شده، از نظر تئوری قادر به نشان دادن برتری کوانتومی در حوزه مشکلات چند‌ذره‌ای است. مهم‌تر از همه، معماری خاص آن‌ها خطاها را کاهش می‌دهد که یکی از بزرگترین مشکلات محاسبات کوانتومی است.

فیزیک کریپتو

برتری کوانتومی در حوزه مشکلات چند‌ذره‌ای می‌تواند به طور بالقوه حوزه فیزیک ذرات را متحول کند. همه چیز از همجوشی سرد تا تله‌پورت کوانتومی می‌تواند روی میز باشد زیرا بشریت توانایی پیش‌بینی فیزیک ذرات را در مقیاس‌های گسترده افزایش می‌دهد.

اگر بازی ویدئویی قدیمی “پونگ” را دیده‌اید، یک شبیه‌ساز فیزیک ذرات را دیده‌اید. بازی شما را به چالش می‌کشد تا یک ذره به شکل یک توپ را دنبال کنید. اگر می‌توانید تصور کنید که سعی کنید ده‌ها، هزاران یا تریلیون‌ها ذره را همزمان دنبال کنید، به فیزیک ذرات ابتدایی و مسئله چند‌ذره‌ای نزدیک می‌شوید.

با افزایش تعداد ذرات — یا اجسام — مشکل پیش‌بینی حرکت ذرات به حدی ناپایدار می‌شود که به نقطه شکست می‌رسد.

اقتصاد فیزیک

می‌توانیم فیزیک ذرات را به امور مالی اعمال کنیم با تصور اینکه هر تراکنش تاریخی، فعال و آینده به عنوان یک ذره عمل می‌کند. در حالی که این ممکن است غیرمنطقی به نظر برسد، استفاده از راه‌حل‌های فیزیک برای مشکلات اقتصادی از زمانی که علم وجود داشته به کار گرفته شده است. در زبان مدرن، اصطلاح “اقتصاد فیزیک” در اوایل دهه 1990 زمانی که کامپیوترهای شخصی شروع به گسترش کردند، برای توصیف این ادغام استفاده شد.

به همین ترتیب، تصور “فیزیک کریپتو” که با رشد محاسبات کوانتومی به شهرت برسد، دشوار نیست.

به طور فرضی، یک کامپیوتر کوانتومی که قادر به نشان دادن برتری نسبت به کامپیوترهای باینری در حل مشکلات چند‌ذره‌ای باشد، به مراتب قادر به پیش‌بینی حرکات بازار خواهد بود. تراکنش‌های بیت‌کوین، برای مثال، باید از نظر بنیادی برای یک کامپیوتر کوانتومی قدرتمندتر آسان‌تر باشد تا به عنوان یک مسئله مدل چند‌ذره‌ای نسبت به ارز فیات به حساب بیاید، زیرا ما دقیقاً می‌دانیم که چقدر بیت‌کوین وجود خواهد داشت.