4 نوع کامپیوتر آینده (و کارهایی که با آن ها خواهیم کرد)
به گزارش کالارنا، 30 سال پیش داشتن یک خط تلفن خانگی نشانه به روز بودن و همراهی با تکنولوژی های عصر بود، امروزه تلفن های خانگی جای خود را به گوشی های هوشمند و کامپیوترهای شخصی داده اند که توانایی پردازش دستورات به زبان طبیعی و اجرای مدل های هوش مصنوعی را دارند. اما این دستگاه ها هم در 30 سال آینده جای خود را به ابزارهای جدیدتری خواهند داد که شاید تا به حال بعضی از آن ها را فقط در فیلم های علمی-تخیلی دیده باشیم، مانند خودروهای پرنده، سفینه هایی برای سفر فضایی، ربات های خدمت کار و بسیاری دیگر.
دهه های آینده سال های پیشرفت کامپیوترها هستند، اما احتمالا 3 دهه پیش رو مانند دهه های قبل به سادگی قابل پیش بینی نخواهند بود.
در حال حاضر شرکت های سعی دارند پا را از قانون مور فراتر بگذارند و فراوری سیستم های کلاسیک قدرتمند را شروع نمایند. از سوی دیگر، ما در حال گذر به الگوهای تازه رایانش هستیم. کاملا تعیین است که در مقطعی، از شکل سنتی ابر رایانش ها هم فراتر خواهیم رفت. اما این که این پیشرفت ها 3 دهه دیگر، 50 سال یا یک قرن دیگر چگونه خواهند بود، پرسش دیگری است.
با توجه به همین موضوع، ما در این مطلب جهانی را تصور می کنیم که در آن 4 سیستم کامپیوتری عمده (کلاسیک، فوتونی، هیبریدی و کوانتومی) به سطحی از بلوغ رسیده اند که می توان از آن ها استفاده کرد. کارشناسان خوش بین هستند این اتفاق در 30 سال آینده رخ خواهد داد.
کامیپوترهای کلاسیک
برای آن دسته از افرادی که فکر می نمایند کامپیوترهای کلاسیک به این زودی ها جای خود را به کامپیوترهای کوانتومی می دهند خبر بدی داریم. باید بدانید که رایانه های کلاسیک حتی پس از سال 2050 هم در کنار ما خواهند بود.
مقایسه سیستم های باینری با کامپیوترهای کوانتومی مثل مقایسه قلم و کاغذ با برخورددهنده های هادرونی است. یک فرد معمولی در طول زندگی خود احتیاجی به دسترسی مستقیم به کامپیوتر کوانتومی یا برخورددهنده هادرونی ندارد، اما همه ما از وجود آن ها سود می بریم.
به گوشی هوشمند خود فکر کنید. در 30 سال آینده هم دستگاهی مشابه آن وجود خواهد داشت. ممکن است در آن موقع گوشی های هوشمند در قالب گجت های شیشه ای یا ایمپلنت های مغزی وجود داشته باشند، اما مفهوم و کارکرد همان است. ما باز هم به پردازش های آن برد برای اجرای الگوریتم های تعیین و اپلیکیشن ها احتیاج داریم، چیزی که در حال حاضر گوشی های هوشمند هم از آن بهره می گیرند.
مانند گوشی های امروزی، مدل های آینده هم باید به میزان ای قدرتمند باشند که بتوانند به سرویس های ابری متصل شوند. رایانه های باینری آینده بیشتر وظایف رایانه های باینری امروزی را هم انجام خواهند داد. اما برای وظایفی که به قدرت بیشتری (از آنچه ما از رایانه های آینده انتظار داریم) احتیاج داشته باشند، رایانه های کلاسیک می توانند به عنوان یک رابط برای سیستم های قدرتمندتر ایفای نقش نمایند.
کامپیوترهای فوتونی
این نوع کامپیوترها، سیستم های جذابی خواهند بود که هنوز وجود ندارند، اما ایده بزرگ پشت آن ها این است که به جای الکتریسیته از فوتون ها برای پردازش استفاده گردد. الکترون ها می توانند با سرعت بالایی حرکت نمایند، اما فوتون ها می توانند با سرعت نور حرکت نمایند، زیرا همان طور که می دانید آن ها خود نور هستند.
این یعنی (از نظر تئوری) می گردد سیستمی کامپیوتری ساخت که بتواند اطلاعات را با سرعت نور مدیریت کند. محققان شرکت IBM و انستیتوی علم و تکنولوژی اسکولکوو (Skolkovo) به تازگی نوعی سوئیچ فوتونی را توسعه داده اند که در واقع دستگاهی است که قابلیت استفاده به جای ترانزیستورهای سیلیکونی را دارد.
کامپیوترهای فوتونی می توانند تا هزاران بار از قدرتمندترین ابر کامپیوترهای باینری امروزی سریع تر باشند و به علت نحوه عملکردشان، احتیاج به مصرف انرژی کمتری دارند. پیش بینی می گردد که این فناوری تا 3 دهه آینده به حد کمال می رسد و بزرگ ترین مزیت آن که برای همه قابل مشاهده خواهد بود، ظهور سطح پنجم وسایل نقلیه خودران است. اما سطح 5 وسایل خودران به چه معنی است؟ وسایل نقلیه خودران در بالاترین سطح خود می توانند کاملا مستقل و بدون احتیاج به نظارت انسان حرکت نمایند.
بعلاوه، به لطف کامپیوترهای فوتونی می توان یک ابر کامپیوتر غول پیکر را در یک خودروی کوچک جای داد. البته در این مورد، ابر کامپیوتر غول پیکر جای خود را به ریز کامپیوتر فوتونی خواهد داد که با یک صدم انرژی می تواند توانی 100 تا 1000 برابر پدران کلاسیک خود فراوری کند.
کامپیوترهای هیبریدی
در این بخش به طور ویژه به سیستم های کوانتومی-کلاسیک هیبریدی اشاره داریم. امکان همکاری کامپیوترهای فوتونی با سیستم های کوانتومی وجود دارد، اما شرح این مطلبی دیگر را می طلبد. پیش از این اشاره کردیم که سیستم های کوانتومی در مواردی به سیستم های کلاسیک احتیاج دارند تا به عنوانی پورتال، رابط یا کنترلر آن ها عمل نمایند. اما یک الگوی دیگر هم وجود دارد که در آن سیستم بین رایانش های کلاسیک و کوانتومی جابجا می گردد یا نتایج هر دو را ادغام می نماید تا بتواند یک الگوریتم خاص را اجرا کند.
نکته جالب این است که این سیستم ها می توانند اولین کامپیوترهای کوانتومی قابل خرید در فروشگاه ها باشند. به یاد داشته باشید که ما نمی توانیم تا 30 سال آینده رایانش کوانتومی را به سطحی برسانیم که بتوانیم در زیرزمین خانه یک ماشین زمان بسازیم و در زمان سفر کنیم.
در واقع، سیستم های کوانتومی به عنوان راه کارهایی برای مسائل خاص در نظر گرفته می شوند. شما نمی توانید با نصب یک API روی سیستم IBM Q و انتخاب فعال سازی حالت کوانتوم با سرعت بیشتری به ویرایش و تدوین ویدیو بپردازید.
اما از نظر تئوری می توان سیستمی را ساخت که با یاری مولتی تسکینگ کلاسیک (برای مدیریت زیرساخت) و الگوریتم های کوانتومی (برای محاسبات ریاضیاتی که برای پردازنده های سنتی بسیار پیچیده هستند) بتواند نرم افزار برنامه ریزی پروازهای فرودگاه را اجرا کند.
سیستم های مشابهی را در نظر بگیرید که در حال حاضر در سطح ابتدایی وجود دارند؛ تا 30 سال آینده کسب و کارهای بزرگ (آن هایی که ارزشی فراتر از میلیارد دلار دارند) اقدام به خرید و نصب نسل پیشرفته این سیستم های کوانتوم-هیبریدی به عنوان زیرساخت های IT خود خواهند کرد.
کامپیوترهای کوانتومی
بخش جالب ماجرا اینجاست! کامپیوترهای کوانتومی حدود 20 سال با ما فاصله دارند و با توجه به این که کاربر کیست و هدف استفاده اش از کامپیوتر چیست، ممکن است هیچ گاه به کامپیوترهای کوانتومی احتیاج نداشته باشد.
امروزه رایانه های کوانتومی در فاز آزمایشی و در آزمایشگاه ها ساخته می شوند که البته هزینه زیادی دارند و برای حل یک یا دو مسئله ریاضی به کار گرفته می شوند. نمی توان حدس زد پردازش های کوانتومی کاربردی و قابل اجرا چه زمانی در دسترس قرار خواهند گرفت.
اما می توان گفت که این سیستم ها 30 سال آینده را متحول خواهند کرد. کامپیوترهای کوانتومی واقعا کاربردی می توانند به ما در توسعه همجوشی سرد، ماشین های وارپ و هوش مصنوعی یاری نمایند. قصد نداریم درباره ظرفیت های کامپیوترهای کوانتومی اغراق کنیم، اما به کارگیری آن در حوزه های شیمی، کشف مخدر و پاتولوژی قابل محاسبه نیستند. می توان میلیون ها نفر را نجات داد و هزاران بیماری را به لطف علم از بین برد.
اما اگر صحبت از کارهای عجیب و غریب در فواصل دور یا پردازش با سرعت نور باشد، نمی توان با قطعیت درباره آینده نظر داد. ممکن است 10 سال، 30 سال یا حتی 100 سال طول بکشد تا این فناوری ها به بلوغ برسند.
منبع: The Next Web
منبع: دیجیکالا مگ