2 مارس 2022 توسط The Manufacturer
تصور کنید با بررسی هر تکه علوفه به دنبال سوزن در انبار کاه هستید. اگر بتوانید کل انبار کاه را به یکباره تجزیه و تحلیل کنید و زمان قرارگیری سوزن را به شدت کاهش دهید، چه؟ این همان کاری است که محاسبات کوانتومی در مقایسه با محاسبات معمولی می تواند انجام دهد.
محاسبات کوانتومی می تواند توسعه دارو را تسریع کند، امنیت رمزگذاری را افزایش دهد و موارد دیگر. اما چگونه می تواند برای صنعت و تولید مفید باشد؟ در اینجا نیل بالینگر، رئیس EMEA در اتوماسیون اتحادیه اروپا، آینده محاسبات کوانتومی برای تولید را بررسی می کند.
محاسبات سنتی اطلاعات را با استفاده از یک سری بیت نشان می دهد که در آن به هر بیت یک یا صفر اختصاص داده می شود. از سوی دیگر محاسبات کوانتومی اطلاعات را در بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت نشان می‌دهد. هر کیوبیت می تواند برای تعداد بی نهایت حالت بین یک تا صفر باشد.
در مقایسه با رایانه‌های معمولی، رایانه‌های کوانتومی می‌توانند دامنه قابل توجهی از مقادیر را همزمان پردازش کنند. این بدان معناست که کامپیوترهای کوانتومی می توانند حتی سخت ترین مسائل محاسباتی را بسیار سریعتر از کامپیوترهای کلاسیک حل کنند. رایانه‌های کوانتومی می‌توانند حتی از پیچیده‌ترین ابررایانه‌ها پیشی بگیرند و مسائل غیرقابل حل فعلی را حل کنند.
ویشال شیت، رئیس ایجاد ارزش کوانتومی در Sia Partners توضیح داد: «به یاد داشته باشید که مقایسه یک کامپیوتر کلاسیک با یک کامپیوتر کوانتومی اساساً مانند مقایسه یک شمع با یک لامپ یا دوچرخه با یک هواپیمای جت است. محاسبات کوانتومی یک تغییر پارادایم کاملاً جدید است که طیف وسیعی از احتمالات را باز می کند.
مزایا برای تولید کنندگان
استفاده از محاسبات کوانتومی می‌تواند فرصت‌های بی‌نهایتی را در زمینه‌های مختلف، از جمله تولید، باز کند. استفاده از محاسبات کوانتومی می تواند به ایجاد باتری هایی با چگالی انرژی بالا، موادی با نسبت استحکام به وزن بیشتر و فرآیندهای مصنوعی و کاتالیزوری کارآمدتر کمک کند.
با این حال، این تنها مزایایی نیست که محاسبات کوانتومی می‌تواند در صنعت و تولید داشته باشد – این فناوری می‌تواند برای طراحی، کنترل و زنجیره تامین تولید مفید باشد.
محاسبات کوانتومی می تواند نحوه طراحی محصولات تولید کنندگان را تغییر دهد. در حال حاضر، شبیه سازی کامپیوتری نقش مهمی در طراحی محصول و پیش آزمون بازی می کند. با این حال، با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، حاشیه‌های ایمنی می‌توانند باعث ایجاد تفاوت وزن محصول و محصولات با قیمت بالاتر شوند.
اگر قرار بود محاسبات کوانتومی جایگزین شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای معمولی شود، محاسبات برای مسیرهای تک تک اجزا، نویز، ارتعاشات و بارهای سیستم می‌توانند وارد شوند و دقت را افزایش دهند. این احتمالاً تولید قطعات جداگانه را در حالی که سیستم کلی را در نظر می گیرد و تأثیر حاشیه های ایمنی متعدد را کاهش می دهد، بهینه می کند. این به سازندگان اجازه می دهد تا هزینه ها را بدون به خطر انداختن عملکرد سیستم کاهش دهند.
طراحی محصول تنها بخشی از فرآیند تولید نیست که می تواند از محاسبات کوانتومی بهره مند شود. فرآیندهای کنترل تولید می تواند پیچیده باشد و اغلب محدودیت های تجزیه و تحلیل پیشرفته را آزمایش می کند. ترکیب محاسبات کوانتومی با یادگیری ماشینی می‌تواند به معنای اجرای سریعتر بهینه‌سازی باشد. این ترکیب می تواند به سازندگان اجازه دهد تا با تجزیه و تحلیل عوامل و فرآیندهای تعاملی اضافی برای افزایش بازده تولید، از محدودیت های فعلی محاسبات کلاسیک فراتر بروند.
استفاده از محاسبات کوانتومی برای زنجیره تامین و لجستیک نیز تغییر چشم انداز عرضه تولید را ممکن می کند. این برنامه می تواند سفارشات فروشنده را بهینه کند، هزینه های عملیاتی را کاهش دهد، فروش از دست رفته را کاهش دهد و لجستیک همراه را با استفاده از تصمیم گیری در زمان واقعی پویا بهبود بخشد. محاسبات کوانتومی می تواند افزودنی عالی برای جعبه ابزار زنجیره تامین دیجیتال Industry 4.0 باشد.
علیرغم مزایای محاسبات کوانتومی، این فناوری همچنین می‌تواند بر سیستم‌های رمزگذاری فعلی تأثیر بگذارد، که ظرفیت شکستن همه کدهای رمزگذاری فعلی را دارد و تهدیدی برای اینترنت، تجارت الکترونیک، بانکداری الکترونیک و داده‌های تلفن همراه است که در حال حاضر می‌شناسیم. با این حال، تحقیقات مداومی در مورد توسعه رمزگذاری هایی وجود دارد که رایانه های کوانتومی قادر به شکستن آنها نیستند.
به جای نگاه کردن به محاسبات کوانتومی به عنوان یک تهدید برای دنیای دیجیتال آنطور که ما می شناسیم، مهم است که سازندگان روی پتانسیل آن برای ایجاد تحول در فرآیندها تمرکز کنند و در عین حال مراقب پیشرفت های جدید در امنیت سایبری باشند که به آنها امکان می دهد این فناوری را با خیال راحت پیاده سازی کنند.
شاید هنوز راه زیادی در پیش باشد، اما محاسبات کوانتومی قرار است به ابزاری کلیدی برای تولیدکنندگان تبدیل شود. این فناوری می تواند مزیت روشنی را برای کسانی که آماده پذیرش آینده کوانتومی هستند فراهم کند.
