مقایسه کامپیوتر کوانتوم و محاسبات ابری، کدام بهتر است؟
کامپیوتر کوانتومی چیست؟
نحوه کار کامپیوترهای کوانتومی
کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از کیوبیت‌ها (qubits) برای اجرای الگوریتم‌های کوانتومی چندبعدی عمل می‌کنند. این کامپیوترها از الگوریتم‌های متنوع چندبعدی برای اندازه‌گیری و مشاهده از طریق کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند که می‌توانند به صورت همزمان صفر و یک را نمایش دهند. قدرت پردازشی فضاهای چندبعدی این کامپیوترها به طور نمایی با افزایش تعداد کیوبیت‌ها افزایش می‌یابد.
کامپیوترهای کوانتومی اندازه‌گیری خطا بالا و حساسیت بالا دارند که با نگهداری سخت‌افزار در دمای بسیار پایین، تقریباً صفر کلوین بالاتر از صفر مطلق، جلوگیری می‌شود. این سیستم‌های خنک‌کننده به عنوان مایعات فوق سریع شناخته می‌شوند که باید توانایی سرد کردن اضافی پردازنده‌ها را داشته باشند تا موجب تولید فوق رهبرانه شوند.
کامپیوترهای کوانتومی ابزارهای حساسی هستند که نرخ خطا بالایی دارند و اختلالات خارجی مانند دما و تشعشعات elektromagnetic تاثیری بر دقت محاسبات دارند. عدم توفر کافی و نبود تحت پوشش قرارگیری انباشته‌ای امکان ارزیابی ویژگی‌ها و قابلیت اعتبار کامپیوترهای کوانتومی را برای توسعه‌دهندگان محدود می‌کند. نیاز به حجم بالایی از داده برای عملکرد صحیح کامپیوترهای کوانتومی منجر به نیاز شرکت‌ها به سرمایه‌گذاری در سیستم‌های بزرگ ذخیره‌سازی داده می‌شود تا بتوانند این کامپیوترها را میزبانی کنند.
پردازش ابری چیست؟
محاسبات ابری به استفاده از نرم‌افزارهای بر پایه برنامه‌های کاربردی اشاره دارد که خدمات محاسباتی را از طریق اینترنت توزیع می‌کند. در این روش، سرویس‌دهنده‌ها، فضای ذخیره‌سازی، پایگاه‌داده‌ها و نرم‌افزارها را جهت ذخیره و پردازش داده‌ها استفاده می‌کنند. قبل از رونق محاسبات ابری، کسب‌وکارها مجبور بودند سرورهای خود را خریداری و نگهداری کنند که منجر به بیکاری ظرفیت و افزایش هزینه‌ها می‌شد. با محاسبات ابری، سازمان‌ها می‌توانند به منابع محاسباتی کارآمد و هزینه‌بر دسترسی یافته و بدون نیاز به سخت‌افزارهای گران‌قیمت یا مراکز داده، از آن استفاده کنند. محاسبات ابری در دوران وب‌سایت همگانی کرونا بهبود یافت و به امکان کار از راه دور و فضای ذخیره‌سازی متناسب برای فایل‌ها و برنامه‌ها کمک کرد. این روش به سازمان‌ها امکان می‌دهد تا خدمات را به صورت فوری در هر زمان به اشتراک بگذارند و از راه دور به داده‌ها و سرویس‌ها دسترسی پیدا کنند که منجر به صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود.
محاسبات ابری یک فناوری است که بر این اساس است که شرکت‌های تخصصی مراکز داده‌ی بزرگ را بهره‌برداری و به امنیت، فضای ذخیره‌سازی و قدرت محاسباتی موردنیاز فراهم می‌کنند. کاربران به خدمات ابری از طریق اتصال اینترنت و دستگاه‌هایی مانند تلفن‌های هوشمند یا کامپیوترها دسترسی دارند. شرکت‌های میزبانی ابری زیرساختی برای ارتباط و همگام‌سازی داده‌ها بین دستگاه‌ها ارائه می‌دهند. محاسبات ابری یک رابطه‌ی کاربردی برای دسترسی کاربران به اطلاعات دارد و در زمینه‌ی سرورها و پایگاه داده‌ها زیرساختی دارد. اکتورهای اصلی در حوزه‌ی میزبانی ابری شامل سرویس‌های وب آمازون، مایکروسافت آژور، آی‌کلود اپل و گوگل درایو هستند.
مزایای محاسبات ابری شامل قابلیت مقیاس‌پذیری، کارایی اقتصادی و دسترسی آسان به داده‌ها و برنامه‌ها است. با این حال، نگرانی‌های امنیتی به دلیل وابستگی به اینترنت و مرکزی‌سازی سرورها وجود دارد که می‌تواند منجر به قطع خدمات و کاستی از مقاومت در برابر سانسور شود.
مقایسه کوانتوم و محاسبات ابری: کدام بهتر است؟
هر دو راه حل مزایا و معایبی دارند و بین محاسبات کوانتومی و ابری برنده‌ای وجود ندارد. در نهایت، آنها به طور کامل یکپارچه خواهند شد تا راه‌حل‌های جذاب و امنی را برای انواع کسب‌وکارها و افراد فراهم کنند.
| محاسبات کوانتومی | محاسبات ابری |
|---|---|
| از بیت‌های کوانتومی (کیوبیت) استفاده می‌کند که می‌توانند به صورت همزمان در حالت 0 و 1 باشند و امکان پردازش موازی اطلاعات را فراهم می‌کنند | از بیت‌های کلاسیک استفاده می‌کند که فقط می‌توانند 0 و 1 باشند و این باعث محدودیت قدرت پردازش می‌شود |
| می‌تواند مسائل پیچیده‌ای را که برای کامپیوترهای کلاسیک غیر قابل حل هستند مانند بهینه‌سازی، رمزنگاری، یادگیری ماشین و غیره حل کند | می‌تواند ذخیره‌سازی مقیاس‌پذیر، قابل اعتماد و کارآمد و دسترسی به داده‌ها و برنامه‌ها را از طریق اینترنت فراهم کند |
| نیازمند سخت‌افزار و نرم‌افزارهای ویژه‌ای است که گران و دشوار در نگهداری هستند | می‌تواند از زیرساخت و فناوری‌های موجود که به طور گسترده در دسترس هستند و استاندارد شده‌اند بهره ببرد |
| در دسترس بودن و قابلیت دسترسی محدود برای کاربران، اغلب از طریق پلتفرم‌های ابری که شبیه‌سازها یا پردازنده‌های کوانتومی ارائه می‌دهند | در دسترس بودن و قابلیت دسترسی بالا برای کاربران، با ارائه دهندگان خدمات ابری و پلتفرم‌های مختلف که ویژگی‌ها و گزینه‌های متفاوتی ارائه می‌دهند |
| در مواجهه با چالش‌هایی مانند نویز، اصلاح خطا، مقیاس‌پذیری و غیره که محدودیت‌های عملکرد و قابلیت اطمینان کامپیوترهای کوانتومی را ایجاد می‌کند | در مواجهه با چالش‌هایی مانند امنیت، حریم خصوصی، حکمرانی، پایبندی به مقررات و غیره که ایمنی کاربران ابر را تحت تأثیر قرار می‌دهد |
قبل از انتخاب بین محاسبات کوانتومی و ابری، کسب‌وکارها باید عوامل مختلفی از جمله هزینه، قابلیت دسترسی و نیازهای خاص خود را مدنظر قرار دهند.
سخن پایانی
این مقاله در مورد روند نوظهور ادغام محاسبات کوانتومی با محاسبات ابری برای بهره‌برداری از مزایای هر دو فناوری صحبت می‌کند. اگرچه محاسبات کوانتومی در آینده نزدیک قادر به جایگزینی محاسبات ابری نخواهد بود، شرکت‌های فناوری بزرگ در حال تلاش برای ادغام این دو فناوری هستند. این ادغام می‌تواند امکان دسترسی از راه دور به کامپیوترهای کوانتومی از طریق ابر را فراهم کند و آنها را در دسترسی برای یک گروه گسترده‌تر از کاربران قرار دهد. محاسبات کوانتومی مبتنی بر ابر، قابلیت افزایش نوآوری در فناوری را دارد؛ زیرا محققان و توسعه‌دهندگان را به سخت‌افزار کوانتومی و منابع محاسباتی کوانتومی در دسترس قرار می‌دهد که منجر به دستیابی به نتایج سریع‌تر و پیشرفته‌تر می‌شود. با این حال، چالش‌هایی نیز وجود دارد که باید پیش روی آنها قرار بگیریم؛ از جمله پیچیدگی در دسترسی به کامپیوترهای کوانتومی و تضمین امنیت الگوریتم‌های حساس کوانتومی در ابر.