انقلاب رایانش کوانتومی و فرصت‌های آن برای ایران
دنیای اقتصاد: رایانش کوانتومی یکی از پیشرفته‌ترین و پیچیده‌ترین حوزه‌های فناوری است که در سال‌های اخیر توجه جهانیان را به خود جلب کرده است.
به گزارش گروه آنلاین روزنامه دنیای اقتصاد؛ رایانش کوانتومی یکی از پیشرفته‌ترین و پیچیده‌ترین حوزه‌های فناوری است که در سال‌های اخیر توجه جهانیان را به خود جلب کرده است. برای درک اهمیت این فناوری، ابتدا باید با مفهوم «کوانتوم» آشنا شویم. کوانتوم به معنای کوچک‌ترین واحد انرژی یا ذره‌ای است که در فیزیک کوانتومی بررسی می‌شود. برخلاف دنیای کلاسیک که در آن اشیاء و انرژی به صورت پیوسته و قابل اندازه‌گیری هستند، در دنیای کوانتومی همه چیز به صورت گسسته و در قالب ذرات و امواج با خاصیت‌های عجیب و غریب مانند برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی رخ می‌دهد. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که کامپیوترهای کوانتومی بتوانند اطلاعات را به شکلی کاملاً متفاوت و بسیار قدرتمندتر از کامپیوترهای سنتی پردازش کنند.
رایانش کوانتومی بر پایه اصول فیزیک کوانتوم بنا شده و از کیوبیت‌ها (qubits) به جای بیت‌های معمولی استفاده می‌کند. کیوبیت‌ها برخلاف بیت‌های کلاسیک که فقط می‌توانند صفر یا یک باشند، می‌توانند همزمان در حالت صفر و یک قرار بگیرند (حالت برهم‌نهی). همچنین، پدیده درهم‌تنیدگی کوانتومی باعث می‌شود که کیوبیت‌ها به شکلی به هم متصل شوند که تغییر حالت یکی، فوراً حالت دیگری را تحت تأثیر قرار دهد، حتی اگر فاصله زیادی بین آن‌ها باشد. این ویژگی‌ها به کامپیوترهای کوانتومی امکان می‌دهد تا مسائل بسیار پیچیده را در زمانی بسیار کوتاه‌تر از کامپیوترهای معمولی حل کنند.
در سال 2025، رایانش کوانتومی به مرحله‌ای رسیده است که می‌تواند تأثیرات واقعی و ملموسی بر زندگی روزمره ما داشته باشد. در ایران نیز این فناوری می‌تواند فرصت‌های بی‌نظیری برای توسعه علمی، صنعتی و اقتصادی ایجاد کند. از آنجا که ایران با چالش‌های خاصی در حوزه‌های مختلف روبه‌رو است، رایانش کوانتومی می‌تواند به عنوان ابزاری قدرتمند برای حل این مسائل به کار گرفته شود و جایگاه کشور را در عرصه جهانی ارتقا دهد.
جایگاه ایران در فناوری‌های مرتبط با حوزه رایانش کوانتومی
ایران در سال‌های اخیر با نگاه استراتژیک و سرمایه‌گذاری هدفمند، جایگاه خود را در حوزه فناوری کوانتومی به طور قابل توجهی ارتقا داده است. معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری توسعه فناوری کوانتوم را به عنوان یکی از اولویت‌های راهبردی کشور در دستور کار قرار داده و برنامه‌های متعددی برای تقویت زیست‌بوم این فناوری نوظهور اجرا می‌کند. این اقدامات شامل حمایت از آموزش و پژوهش در دانشگاه‌ها، ایجاد آزمایشگاه‌های تخصصی، پشتیبانی از شرکت‌های دانش‌بنیان و همکاری‌های بین‌رشته‌ای است که بستری مناسب برای رشد فناوری کوانتومی در ایران فراهم آورده است.
از نظر علمی، ایران در تولیدات علمی حوزه فناوری کوانتوم رتبه اول را در بین کشورهای اسلامی دارد و در برخی زیرشاخه‌های این فناوری مانند دورنوردی کوانتومی، رتبه هشتم جهانی را به خود اختصاص داده است. این پیشرفت‌ها نشان‌دهنده ظرفیت علمی بالای کشور در زمینه فیزیک، فوتونیک و ریاضیات نظری است که می‌تواند زیربنای توسعه فناوری‌های کوانتومی باشد.
با این حال، هنوز فاصله زیادی میان دانش آزمایشگاهی و تجاری‌سازی فناوری‌های کوانتوم وجود دارد و تبدیل این دانش به محصولات کاربردی نیازمند سیاست‌گذاری دقیق، سرمایه‌گذاری مستمر و توسعه زیرساخت‌های پیشرفته است. همچنین، تربیت نیروی انسانی متخصص و گسترش آموزش‌های کوانتومی در سطوح مختلف آموزش، از دیگر چالش‌های مهم است که با حمایت‌های دولت و بخش خصوصی در حال بهبود است.
فرصت‌های پیش روی ایران برای سرمایه‌گذاری در حوزه رایانش کوانتومی
یکی از مهم‌ترین حوزه‌هایی که رایانش کوانتومی می‌تواند در آن تحول ایجاد کند، صنعت نفت و گاز است. ایران به عنوان یکی از کشورهای بزرگ تولیدکننده نفت، همواره به دنبال بهبود بهره‌وری و کاهش هزینه‌های استخراج بوده است. رایانش کوانتومی با شبیه‌سازی دقیق‌تر مخازن نفتی و مدل‌سازی پیچیده‌تر فرآیندهای استخراج، می‌تواند به افزایش بهره‌وری و کاهش هدررفت منابع کمک کند. همچنین، بهینه‌سازی زنجیره تأمین و مدیریت بهتر تجهیزات و نیروی انسانی در این صنعت از دیگر مزایای این فناوری است که می‌تواند سودآوری شرکت‌های نفتی را افزایش دهد.
در حوزه سلامت و داروسازی، رایانش کوانتومی می‌تواند انقلابی واقعی ایجاد کند و نقش آن در مقابله با بیماری‌هایی مانند کرونا برجسته‌تر می‌شود. شبیه‌سازی مولکولی با استفاده از کامپیوترهای کوانتومی این امکان را فراهم می‌کند که ساختار ویروس‌ها و نحوه تعامل آن‌ها با داروها با دقت و سرعت بی‌سابقه‌ای مدل‌سازی شود. در دوران همه‌گیری کرونا، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های جهانی، لزوم کشف سریع داروها و واکسن‌های مؤثر بود. رایانش کوانتومی با قدرت پردازش خارق‌العاده خود می‌تواند میلیاردها ترکیب شیمیایی را در زمانی بسیار کوتاه‌تر نسبت به روش‌های سنتی بررسی کند و بهترین گزینه‌ها را برای آزمایش‌های بالینی شناسایی نماید.
این فناوری به ویژه برای ایران، که با تنوع ژنتیکی و شرایط اقلیمی خاصی روبه‌روست، اهمیت مضاعفی دارد. با استفاده از شبیه‌سازی‌های کوانتومی می‌توان داروهایی را طراحی کرد که متناسب با ویژگی‌های جمعیت ایرانی و بیماری‌های بومی کشور باشند. تجربه کرونا نشان داد که پاسخ سریع و بومی‌سازی راهکارهای درمانی تا چه اندازه می‌تواند در کنترل بحران‌های سلامت مؤثر باشد. رایانش کوانتومی این امکان را فراهم می‌کند که در صورت بروز همه‌گیری‌های جدید، واکنش علمی و دارویی کشور سریع‌تر و هدفمندتر باشد.
علاوه بر کشف دارو، تحلیل داده‌های پزشکی با الگوریتم‌های کوانتومی می‌تواند به تشخیص زودهنگام بیماری‌هایی مانند کرونا کمک کند. حجم عظیم داده‌های پزشکی، تصاویر سی‌تی‌اسکن، نتایج آزمایشگاهی و اطلاعات ژنتیکی بیماران را می‌توان با سرعت و دقت بسیار بالایی تحلیل کرد تا الگوهای پنهان بیماری شناسایی شود. این موضوع به پزشکان کمک می‌کند تا بیماران پرخطر را سریع‌تر شناسایی کنند و درمان‌های مؤثرتری ارائه دهند.
در بخش مالی و بانکداری، رایانش کوانتومی می‌تواند امنیت تراکنش‌ها را با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری کوانتومی به طور چشمگیری افزایش دهد. این الگوریتم‌ها که بر مبنای اصول فیزیک کوانتومی طراحی شده‌اند، قادرند سیستم‌های بانکی را در برابر حملات سایبری پیچیده و پیشرفته مقاوم‌تر کنند. اهمیت این موضوع در ایران، به ویژه پس از جنگ دوازده روزه اخیر با اسرائیل، بیش از پیش روشن شده است. در این جنگ، شبکه بانکی کشور هدف حملات سایبری گسترده‌ای قرار گرفت که منجر به اختلال در برخی خدمات بانکی از جمله هک بانک سپه و اختلال در بانک‌های دیگر شد. هرچند بانک مرکزی با تلاش‌های مستمر توانست خدمات بانکی را حفظ کند و از تعطیلی سیستم جلوگیری کند، اما این رخداد نشان داد که زیرساخت‌های امنیت سایبری نظام بانکی نیازمند تقویت و به‌روزرسانی‌های جدی است. رایانش کوانتومی با ارائه راهکارهای رمزنگاری کوانتومی می‌تواند به مقابله با این تهدیدات کمک کند و امنیت مالی کشور را در برابر حملات سایبری آینده تضمین نماید.
همچنین، این فناوری امکان مدیریت ریسک‌های مالی پیچیده و پیش‌بینی بهتر نوسانات بازار را فراهم می‌آورد که می‌تواند به پایداری و رشد اقتصاد کشور کمک کند. در شرایطی که دشمنان با هدف اخلال در نظام مالی ایران اقدام به حملات سایبری و جنگ اقتصادی کرده‌اند، بهره‌گیری از فناوری‌های نوین مانند رایانش کوانتومی برای حفظ ثبات اقتصادی و امنیت مالی کشور ضروری به نظر می‌رسد
کشاورزی و محیط زیست نیز از دیگر حوزه‌هایی هستند که رایانش کوانتومی می‌تواند در آن‌ها نقش مهمی ایفا کند. با مدل‌سازی دقیق‌تر اقلیم و پیش‌بینی بهتر شرایط آب و هوایی، می‌توان منابع آب را بهینه‌تر مدیریت کرد و از خسارات ناشی از خشکسالی یا سیلاب جلوگیری نمود. همچنین، بهینه‌سازی مصرف کود و سموم با کمک الگوریتم‌های کوانتومی می‌تواند به افزایش بهره‌وری کشاورزی و حفظ محیط زیست کمک کند.
چالش‌های پیش رو
با وجود این فرصت‌های بزرگ، ورود به عرصه رایانش کوانتومی در ایران با چالش‌هایی نیز همراه است. نیاز به زیرساخت‌های پیشرفته، سرمایه‌گذاری قابل توجه و تربیت نیروی انسانی متخصص از جمله مهم‌ترین موانع پیش رو هستند. برای بهره‌برداری موفق از این فناوری، لازم است دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و صنایع کشور همکاری نزدیکی داشته باشند و همچنین تعاملات بین‌المللی برای انتقال دانش و فناوری تقویت شود.
کسب‌وکارهای ایرانی نیز باید خود را برای این تحول آماده کنند. ایجاد واحدهای تحقیق و توسعه در زمینه الگوریتم‌ها و کاربردهای کوانتومی، سرمایه‌گذاری در حوزه‌های مرتبط با سلامت، مالی و کشاورزی، و آموزش کارشناسان فناوری اطلاعات و مالی از جمله گام‌های ضروری است. همچنین همکاری با استارت‌آپ‌ها و شرکت‌های فناور می‌تواند مسیر ورود به بازارهای جدید و نوآورانه را هموار سازد.
در پایان باید تأکید کرد، رایانش کوانتومی فرصتی بی‌نظیر برای جهش علمی و اقتصادی ایران است. با برنامه‌ریزی هوشمندانه، سرمایه‌گذاری در آموزش و حمایت از نوآوری، می‌توان از این فناوری برای حل مسائل ملی و ارتقای رقابت‌پذیری کشور بهره برد. جنگ دوازده روزه می‌تواند نقطه آغاز این حرکت بزرگ باشد و آینده‌ای روشن‌تر برای نسل‌های آینده رقم بزند. آینده متعلق به کسانی است که امروز برای فناوری‌های فردا آماده می‌شوند و این فناوری نوین، کلید ورود به دنیای جدیدی است که در آن مرزهای علم و فناوری به سرعت در حال تغییر است.//