مهبانگ 14

مهبانگ 14

چهاردهمین برنامه‌ی “مِهبانگ” و اولین برنامه در سال 2014 ، با موضوع ارتباطات کوانتمی (Quantum Information)، تقدیم به دوست‌داران دانش و خردورزی.

مهمان برنامه‌ی چهاردهم مهبانگ، دکتر محمد حافظی هستند. ایشان تحصیلات دانشگاهی خود را، با کسب مدال نقره المپیاد جهانی فیزیک و ورود به دانشگاه شریف ‌آغاز و با ورود به دانشگاه پلی تکنیک فرانسه دنبال کرده‌اند و در آنجا به همکاری با گروه علمی الن اسپکت پرداختند و در ادامه، دکترای خود را در رشته‌ی اپتیک کوانتوم (Quantum Optic) از دانشگاه هاروارد دریافت کرده‌اند و در حال حاضر در مرکز استانداردهای آمریکا مشغول‌ به پژوهش می‌باشند.

ازآنجائی که ارتباطات در دنیای امروز بخش اصلی و جدائی‌ناپذیری از زندگی روزمره است و بستر این ارتباط (از جمله تلفن و اینترنت) بر اساس جابجائی اطلاعات از طریق الکترون‌ها (بسته‌های صفر و یک) است، انتظار میرود که جایگزینیِ الگوریتم‌های صفر و یک با الگوریتم‌های کوانتومی بتواند این صنعت را در آستانه‌ی تحول شگرفی قرار دهد.

در این برنامه از مهبانگ بدنبال افشاگری اخیر اسنودن از سرمایه گذاری بسیار عظیم دولت آمریکا بر روی کوانتوم کامپیوتر، دکتر نیری به همراه میهمان گرامی برنامه، جناب دکتر محمد حافظی، در ابتدا به بررسی بَرهَم تنیدگی کوانتمی، حالات متفاوت کوانتم (سوپر پوزیشن)، و تاثیر اندازه‌گیری (دید ناظر) در تثبیت حالات کوانتوم خواهند پرداخت و در نهایت از چگونگی و قدرت دوگانه‌ی کوانتوم مکانیک در شکل‌گیری و شکستن الگوریتم‌ها در ارتباطات (مکالمات تلفنی و اینترنتی) و نحوه‌ی رمزنگاری ارتباطات بصورتی که غیر قابل شنود باشند، خواهند پرداخت.

با استفاده از الگوریتم‌های کوانتومی این امکان وجود دارد که همه کدهای مکالمات تلفنی و یا هر نوع ارتباطات اینترنتی در فاصله بسیار کوتاهی شکسته بشود.

– منظور از اطلاعات کوانتومی چیست و چرا امکان دارد که سیستمی به وجود بیاید که عملأ recycle کردنش یا شکستن کدهایش به شکلی غیر ممکن شود؟

– کوانتوم یعنی تکه تکه. وقتی ذرات به عنوان مثال الکترون، پروتون یا ذرات نوری مثل فوتون یا امواج الکترو مغناطیس یا اجسام را در یک مقیاس خیلی خیلی کوچک مطالعه می‌کنیم متوجه می‌شویم که قطعه قطعه هستند و پیوسته نیستند. مثلأ اگرنور را خیلی ضعیف کنیم به جای اینکه یک جریانی از نور باشد متوجه می‌شویم که به صورت بسته بسته می‌آید که به این بسته‌ها فوتون می‌گویند. اولین کسی هم که این مطلب را کشف کرد انیشتین بود. دانشمندان توانستند یک عدد اتم و یک عدد یون را کنترل کنند

– اطلاعات را تکه تکه ضبط می‌کنیم و اطلاعات کلاسیک را با استفاده از منطق صفر و یک پر می‌کنیم. یعنی تمامی پیغام‌های (چه صوتی و چه نوشتاری) رد و بدل شده در اینترنت همه تبدیل به صفر و یک می‌شوند و از صفر و یک دوباره تبدیل به نوشته می‌شوند. یعنی همه اطلاعات تبدیل می‌شود به یک مشت عدد صفر و یک و بعد آن‌ها را توسط فیبر نوری یا سیم مسی از این ور دنیا به آن‌ور دنیا می‌فرستیم و بعد دوباره تصویر به نوشتار تبدیل می‌شود. این ارتباطات و محاسبات براساس اطلاعات کلاسیک است. پس، اطلاعات کلاسیک اطلاعاتی است که توسط سیستم باینری فرستاده ودریافت می‌شود. ولی کوانتوم مکانیک به این صورت کار نمی‌کند و به ما امکانات بیشتری را می‌دهد. می‌توانیم ذرات را یا محل الکترون‌ها را در آن واحد در دو جای مختلف بگذاریم. مثلأ الکترون هم می‌تواند در چپ باشد و هم در راست. ذره کلاسیک یا در راست و یا چپ است و در آن واحد نمی‌تواند در دو جای مختلف باشد. ولی در عالم کوانتوم اگر به دقت نگاه کنیم الکترون‌ها را می‌توانیم در آن واحد هم در حالت چپ و هم در حالت راست یا هم بالا و یا پایین داشته باشیم. این حالت بخشی از خاصیت فیزیک کوانتومی است و بنیانگذاران فیزیک کوانتومی به آن خاصیت بنیادی می‌گفتند.

– خاصیتی که در آن ذرات بتوانند در آن واحد در دو حالت باشند قابلیت کدگذاری شان طور دیگر خواهدبود. اگر قبلأ کدگذاری به صورت 0و1 بود حال در آن واحد می‌تواند به صورت هم 0 وهم 1 باشد و یا هیچکدام باشد. اصطلاحأ این خاصیت را درهم تنیدگی کوانتومی Quantum entanglement می‌نامند

– تمام وسایلی الکترونیکی که در زندگی روزمره از آن‌ها استفاده می کنیم، حتی اندازه گیری سرعت، اندازه گیری میدان مغناطیسی و الکتریکی تمامأ از کاربردهای کوانتوم مکانیک Tele communication است. با استفاده از کوانتوم مکانیک این سنجش‌ها فوق العاده دقیق می‌شوند

– هر زمان که به آسمان نگاه می‌کنیم به گذشته نگاه می‌کنیم. وقتی چشم باز می‌کنیم به گذشته نگاه می‌کنیم منتهی به قدری فاصله های ما از هم دیگر کمتر است که با سرعت زیاد نور متوجه نمی‌شویم که داریم به گذشته نگاه می‌کنیم.

دریافت فایل صوتی

دریافت فایل صوتی

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

Scroll To Top