پدرام روشن؛ از دانشگاه زیرزمینی بهاییان تا ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی

هفته گذشته گوگل در مقاله‌ منتشر شده در مجله علمی نیچر، اعلام کرد که در ساخت کامپیوترهای کوانتومی که به آن "برتری کوانتومی" می‌گوید، موفقیت بزرگی به دست آورده، دستاوردی که می‌تواند منتهی به ساخت کامپیوترهایی شود که قادرند داده‌ها را هزاران بار سریعتر از کامپیوترهای کلاسیک پردازش کنند و محاسباتی را به سرعت انجام دهند که با تکنولوژی کنونی انجامش هزاران سال طول می‌کشد.

سال‌هاست که گروه‌های تحقیق متعددی برای ساخت کامپیوتر کوانتومی تلاش می‌کنند، 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 ۲۰۰ ثانیه حل کند، محاسبه‌ای که با یک ابرکامپیوتر طبق تخمین گوگل، ده هزار سال طول می‌کشد تا انجام شود.

پدرام روشن، یکی از محققان تیم سخت افزار کوانتومی گوگل است. او مسئول انجام بخشی از کارهای سخت افزاری پروژه مانند درست کردن تراشه پردازنده و کالیبره کردن و کنترل آن بوده است. او همچنین در نوشتن مقاله گوگل هم مشارکت داشته و برخی مسئولیت‌های مدیریتی پروژه بر عهده او بوده است.

پدرام روشن متولد سال ۱۳۵۶ است. او فرزند فیض‌الله روشن از مدیران جامعه بهایی ساری است که بارها زندانی شده است. پدرام روشن مانند بسیاری از جوانان بهایی همواره در طول تحصیل در مدرسه با تبعیض مواجه بوده است.

پدرام روشن در کنار تیم محققان گوگل

او به دلیل بهایی بودن اجازه ورود به دانشگاه را نیافت و مجبور شد در دانشگاه زیرزمینی بهاییان درس بخواند. آقای پدرام در نهایت در سال ۲۰۰۱ به آمریکا رفت و آنجا تحصیلش را ادامه داد. او بین سال‌های ۲۰۱۱-۲۰۱۴ در مقطع فوق دکتری در رشته فیزیک کوانتوم در دانشگاه سانتا باربارا در کالیفرنیا به پژوهش مشغول بود 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 بی‌بی‌سی فارسی گفت که هنوز با درست کردن کامپیوتر کوانتومی که توانایی انجام الگوریتم‌های 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،‌ قدرت بالای پردازشگر کوانتومی را به نمایش بگذارد. ‌

آقای روشن می‌گوید: "توانستیم قدرت این پردازشگرها را در مورد یک مسئله خیلی خاص که در واقع نمونه‌برداری از یک توزیع آماری بود نشان دهیم. پردازشگر کوانتومی ما توانست بسیار سریع این محاسبه را انجام دهد. "

کامپیوتر معمولی در مقابل کوانتومی

پدرام روشن در پاسخ به این سوال که کامپیوتر کوانتومی با کامپیوتر معمولی چه تفاوتی دارد و چرا سرعت محاسبه‌ در کامپیوتر کوانتومی اینقدر بالاست می‌گوید:‌ "تمام پردازنده‌‌هایی که ما در لپ‌تاب یا موبایلمان داریم بر اساس فیزیک کلاسیک کار می‌کند یعنی آن خواص کوانتومی ماده در آن استفاده نمی شود. این کامیپوترها بر اساس یک سری از اصول فیزیک کلاسیک یا فیزیک مدرن ساخته شده‌اند و یا قضایای بسیار ابتدایی کوانتوم در آنها استفاده شده است."

وی ادامه می‌دهد: "ولی اصول برهم‌‌نهی و اینتنگلمنت یا در هم تنیدگی و اصول اصلی مکانیک کوانتوم بسیار متمایزند و بسیار فرق می‌کنند با فیزیک کلاسیک و ما در ساختن این پردازشگرها از این اصول استفاده می‌کنیم."

"به طور خیلی نادقیق و فقط برای توضیح ساده این موضوع می‌توانم اینطور بگویم که در فیزیک کوانتوم یک ذره می‌تواند در آن واحد در دو جای مختلف باشد."

آقای روشن می‌گوید: "این مسئله یکی از اصول کوانتوم مکانیک است و یکی از خاصیت‌های ذرات کوانتومی است و همین می‌تواند به ما توانایی پردازش سریع را بدهد. مثلا می‌توانیم چند محاسبه را در آن واحد انجام دهیم، بنابراین پردازش سریعتر صورت می‌گیرد. ساختن کامپیوتر کوانتومی در واقع گذاشتن اصول مکانیک کوانتوم در عمل است و استفاده از آن."

پدرام روشن

به اعتقاد آقای روشن این تصور نادرست است که در آینده موبایل یا کامپیوترهای خانگی ما از نوع کوانتومی خواهد بود. با این حال کامپیوتر کوانتومی تاثیر مستقیم بر زندگی روزمره بشر خواهد گذاشت.

آقای روشن توضیح می‌دهد:‌ "کامپیوترهای کوانتومی می تواند در حل مسائل خاصی در شیمی یا مهندسی مواد یا یا سرچ الگوریتم (الگوریتم جستجو) یا اپتیمیزیشن پرابلم (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 باطری‌های بهتر موثر باشد."

پدرام روشن پیش‌بینی می‌کند تا کمتر از ۵۰ سال دیگر کامپیوتر کوانتومی ساخته می‌شود. او معتقد است دستاورد گوگل موجب خواهد شد توجه‌ها بیشتر به این موضوع جلب شود و بودجه‌های بیشتری برای تحقیق و آزمایش درباره کامپیوتر کوانتومی اختصاص داده شود و همین سرعت دستیابی به این فناوری را بالا می‌برد. ‌

تصور او از آینده علم واقع‌گرایانه است و اعتقادی ندارد که آنچه در فیلم‌های علمی تخیلی پیش‌بینی شود، اتفاق بیفتد مثلا فرزندانمان در کره ماه زندگی کنند. اما او می‌گوید به رشد خطی علم باور دارد. او پیش‌بینی می‌کند که در آینده نزدیک بسیاری از بیماری‌‌های خاص ریشه کن می‌شود و استفاده از سوخت‌های فسیلی منسوخ می‌شود.

به نظر آقای روشن استفاده کمتر از نفت منشاء تحولات بزرگی خواهد بود.

آقای روشن امیدوار است موفقیت‌هایی از این دست، تبعیض علیه بهاییان و دیگر اقلیت‌های دینی را در ایران در مرکز توجه قرار دهد. او امید دیگری هم دارد.

"امیدوارم این اتفاقات باعث شود که جوانان در ایران بیشتر علاقمند شوند که دنبال علومی مانند فیزیک بروند. گاهی فراموش می‌کنیم که فیزیک و علم چقدر در جامعه ما بیگانه هستند. علم هنوز در جامعه ما جا نیفتاده است. علم ناباوری عمیقی در جامعه ما وجود دارد. بله من معتقدم تبعیض حکومت تحصیل را برای اقلیت‌ها سخت‌تر کرده است اما ما خودمان هم کمتر سراغ علم می‌رویم."

4226- ده نکته درباره منظومه شمسی: نمی‌توانید روی اورانوس بایستید

4225-فضاپیمایی برای کشف یخ‌آب به ماه فرستاده می‌شود

4224-یائسگی؛ شما تنها نیستید، نهنگ ها هم یائسه می‌شوند