تحولات فناوری‌ کوانتومی در عصر حاضر

به گزارش خبرنگار خبرگزاری آنا، علم و دانش همراه با فناوری‌های نوین همواره نقش کلیدی در تامین نیاز‌های دفاعی و امنیت ملی ایفا کرده است. فناوری‌های کوانتومی از جمله فناوری‌های نوظهوری هستند که از قوانین طبیعت برای ارائه قابلیت‌های بی‌سابقه در سنجش، تصویربرداری، ارتباطات و محاسبات استفاده می‌کنند و به دلیل کاربرد دوگانه، پتانسیل تغییر شکل جهان و برانگیختن یک مسابقه تسلیحاتی جدید را دارند.

در ابتدا باید اشاره کرد که کوانتوم علم قوانین حاکم در دنیای ریز مواد است، قوانینی که با قوانین فیزیکی دنیای ما متفاوت است. در فناوری‌های کوانتومی از اصول و پدیده‌هایی نظیر درهم‌تنیدگی و اصل عدم قطعیت برای افزایش ظرفیت، سرعت، دقت و امنیت بهره گرفته می‌شود. این فناوری‌ها ما را قادر می‌سازند به ابزار‌های بسیار دقیق از آنچه فیزیک کلاسیک پیش بینی می‌کند دست پیدا کنیم.

 با توجه به توسعه فناوری تهدیدات ایجاد شده نیز به طور فزاینده‌ای متنوع هستند و فناوری‌های کوانتومی زندگی انسان را در ۲۰ سال آینده متحول خواهند کرد.

در دنیای کنونی و در دهه‌ی فعلی که به دهه‌ی کوانتوم موسوم است جنبه‌های جدید از علم و فناوری برای همگان معرفی می‌شوند. در حال حاضر دانش کوانتوم به مرحله‌ای رسیده است که به طور کامل در فناوری رسوخ پیدا کرده است.

برخی از بخش‌های اصلی فناوری کوانتومی شامل ارتباطات کوانتومی، حسگری کوانتومی و رایانش کوانتومی است که محصولاتی نیز به بازار معرفی کرده ند.

به عنوان مثال فناوری‌های کوانتومی برای کاربرد‌های نظامی قابلیت‌های جدیدی را معرفی می‌کنند، کارایی را بهبود می‌بخشند و دقت را افزایش می‌دهند در نتیجه منجر به جنگ کوانتومی می‌شود که در آن استراتژی‌ها، سیاست‌ها و اخلاقیات جدید نظامی ایجاد می‌شود.

برقراری ارتباط امن کوانتومی

از سوی دیگر با ظهور رایانه‌های کوانتومی امنیت و انتقال اطلاعات در منطقه خطر قرار خواهد گرفت. عدم آمادگی در مواجهه با این فناوری امکان هک کردن سایت‌های اینترنتی، بانک‌ها، رمز‌های عبور و شنود را فراهم می‌کند. اساس امنیت در ارتباطات کوانتومی خلاف ارتباطات کلاسیک بر پایه اصول فیزیک کوانتومی حاکم بر نظام عالم بنا شده است.

هدف از توسعه فناوری‌های کوانتومی در حوزه ارتباطات، تولید و استفاده از حالت‌های کوانتومی برای ایجاد شیوه‌های ارتباطی امن با کاربرد‌های ارتباطات قابل اعتماد و امن، ماهواره کوانتومی، ایجاد اینترنت کوانتومی، ذخیره‌سازی بلندمدت امن و رمزنگاری کوانتومی است.

زیست شناسی کوانتومی

زیست شناسی کوانتومی علم مطالعه کاربرد‌های مکانیک کوانتومی در سامانه‌های زیستی است. پدیده‌های کوانتومی نظیر در هم تنیدگی و برهم نهی کوانتومی موفق به توضیح مکانیزم عملکرد برخی از فرآیند‌های زیستی ماکروسکوپی شده اند. فرآیند‌های بیولوژیکی مانند ردیابی مغناطیسی مهاجرت پرندگان، عملکرد آنزیم‌ها، چگونگی عملکرد حس بویایی، بازده کامل فرآیند فتوسنتز، مکانیزم کوانتومی سرطان و جهش‌های ژنی از جمله مکانیزم‌های زیستی هستند که در این علم به آن پرداخته می‌شود.

به طور کلی فناوری‌های کوانتومی به‌عنوان یکی از حوزه‌های نوظهور فناوری توجه بسیاری از سیاست‌گذاران و همچنین شرکت‌های فناور را به خود جلب کرده است. سرمایه‌گذاری‌های چشمگیر کشور‌های توسعه‌یافته و غول‌های فناوری در این حوزه از فناوری به خوبی نشان می‌دهد که چه پتانسیل‌های تجاری و به تبع آن فرصت‌های کسب‌وکاری در آن نهفته است.