ارتباطات اجتماعی کوانتومی / تراشۀ ماجورانا ۱ مایکروسافت، با به‌کارگیری کیوبیت‌های توپولوژیک و ذرات ماجورانا، نه‌تنها مرزهای محاسبات کوانتومی را گسترش می‌دهد، بلکه افق‌های نوینی در تحلیل و بهبود ارتباطات اجتماعی و علوم اجتماعی محاسباتی باز می‌کند؛ آینده‌ای که در آن فناوری‌های پیشرفته، الگوهای رفتاری و شبکه‌های ارتباطی را به‌طور بنیادین بازتعریف می‌کنند.
مایکروسافت با معرفی «ماجورانا ۱»، نخستین واحد پردازش کوانتومی (QPU) جهان با معماری هستۀ توپولوژیک، پیشرفتی چشمگیر در حوزۀ محاسبات کوانتومی داشته است. این نوآوری می‌تواند تحقق رایانه‌های کوانتومی عملی را تسریع کند. این نوع رایانه‌ها می‌توانند مسائل پیچیده در مقیاس صنعتی را در آینده‌ای نزدیک حل کنند.
در این یادداشت ابتدا به بررسی فنی نوآوری‌های تراشۀ ماجورانا ۱ می‌پردازیم و سپس تأثیرات انقلابی آن بر علوم اجتماعی و ارتباطات اجتماعی را تحلیل می‌کنیم.
چالش پایداری کوانتومی
محاسبات کوانتومی مدت‌هاست که وعدۀ تحول در زمینه‌هایی مانند رمزنگاری، علم مواد و داروسازی را با انجام محاسباتی که برای رایانه‌های کلاسیک غیرممکن است، داده است. در مرکز این وعده‌ها، کیوبیت‌ها هستند که معادل کوانتومی بیت‌های کلاسیک‌اند و می‌توانند به‌طور همزمان در چندین حالت وجود داشته باشند. بااین‌حال، کیوبیت‌ها بسیار شکننده هستند و حالت‌های کوانتومی‌شان به‌راحتی با نویز محیطی مختل می‌شوند؛ پدیده‌ای که به آن «ناهمدوسی» (Decoherence) می‌گویند. «دوسیدن» به معنی چسبیدن است و ناهمدوسی به معنی ناچسبی و آنچه با دیگری پیوستگی ندارد.
در فیزیک کوانتومی، ناهمدوسی به فرایندی اشاره دارد که در آن، سیستم‌های کوانتومی به دلیل تعامل با محیط خود، ویژگی‌های کوانتومی‌شان را از دست می‌دهند و به رفتار کلاسیک نزدیک می‌شوند. این ناپایداری مانعی بزرگ در ساخت رایانه‌های کوانتومی قابل اعتماد و در مقیاس بزرگ بوده است.
معرفی ماجورانا ۱ و کیوبیت‌های توپولوژیک
رویکرد مایکروسافت برای غلبه بر ناپایداری کیوبیت‌ها، استفاده از کیوبیت‌های توپولوژیک است که ذاتاً در برابر خطا مقاوم‌تر هستند. کیوبیت‌های توپولوژیک نوعی از بیت‌های کوانتومی هستند که برای افزایش پایداری و کاهش نرخ خطا در محاسبات کوانتومی طراحی شده‌اند.
برخلاف کیوبیت‌های سنتی که اطلاعات را در حالت ذرات منفرد ذخیره می‌کنند و به شدت به اختلالات محیطی حساس هستند، کیوبیت‌های توپولوژیک اطلاعات را در ویژگی‌های توپولوژیک سیستم ذخیره می‌کنند.
یعنی اطلاعات کوانتومی در خصوصیات توپولوژیک سیستم نگهداری می‌شود، که آن را به‌طور ذاتی در برابر اختلالات محلی مقاوم‌تر می‌کند. رویکرد مایکروسافت شامل ایجاد کیوبیت‌های توپولوژیک با استفاده از فرمیون‌های ماجورانا است—ذراتی که پادذره خود هستند.
فرمیون‌های ماجورانا ذراتی فرضی هستند که ویژگی منحصربه‌فردی دارند: این ذرات، پادذرۀ خودشان هستند. کمی عجیب شد؛ می‌دانیم که بسیاری از ذرات بنیادی، مانند الکترون‌ها، دارای پادذره‌ای با بار مخالف هستند (مثلاً پوزیترون برای الکترون). اما فرمیون ماجورانا چنان است که ذره و پادذره‌اش یکسان‌اند.
تصور کنید ذره‌ای دارید که اگر آن را در آینه ببینید (معادل پادذره)، دقیقاً خودش را مشاهده می‌کنید؛ این همان فرمیون ماجورانا است. اصطلاح «ماجورانا» به «اتوره ماجورانا»، فیزیکدان ایتالیایی که اولین بار وجود فرمیون‌های ماجورانا را در سال ۱۹۳۷ نظریه‌پردازی کرد، اشاره دارد.
اگرچه شواهد مستقیمی از وجود این ذرات در طبیعت نداریم، اما در فیزیک مادۀ چگال، شبه‌ذراتی با رفتار مشابه فرمیون‌های ماجورانا مشاهده شده‌اند که می‌توانند در توسعۀ رایانه‌های کوانتومی پایدار مؤثر باشند.
مایکروسافت با مهندسی نوع جدیدی از مواد به نام «توپوکانداکتور»، محیطی ایجاد کرده است که در آن این ذرات ماجورانا می‌توانند وجود داشته و برای محاسبات مورد استفاده قرار گیرند.
تراشۀ ماجورانا ۱ این کیوبیت‌های توپولوژیک را یکپارچه می‌کند و راهی برای مقیاس‌بندی تا یک میلیون کیوبیت در یک تراشه به اندازۀ کف دست ارائه می‌دهد.
علم پشت توپوکانداکتورها
توپوکانداکتورها موادی مهندسی‌شده هستند که تشکیل حالت‌های ابررسانای توپولوژیک را تسهیل می‌کنند. در پیاده‌سازی مایکروسافت، آن‌ها از ترکیبی از ایندیم آرسناید و آلومینیوم استفاده می‌کنند.
هنگامی که این مواد تا نزدیکی صفر مطلق سرد شده و در معرض میدان‌های مغناطیسی خاص قرار می‌گیرند، نانوسیم‌هایی تشکیل می‌دهند که در انتهای خود حالت‌های صفر ماجورانا را میزبانی می‌کنند.
این حالت‌ها برای ایجاد کیوبیت‌هایی که کمتر در معرض ناهمدوسی هستند، ضروری بوده و در نتیجه پایداری و قابلیت اطمینان محاسبات کوانتومی را افزایش می‌دهند.
پیامدها و چشم‌اندازهای آینده
توسعۀ ماجورانا ۱ نشان‌دهندۀ لحظه‌ای مهم در تلاش برای دستیابی به محاسبات کوانتومی عملی است. با پرداختن به مسئلۀ حیاتی پایداری کیوبیت‌ها از طریق طراحی توپولوژیک، مایکروسافت قصد دارد رایانه‌های کوانتومی کاربردی را در سال‌های آینده، نه دهه‌ها، به واقعیت تبدیل کند.
این پیشرفت‌ها ظرفیت تحول در صنایع مختلف را دارند، زیرا امکان حل مسائلی را فراهم می‌کنند که درحال‌حاضر فراتر از توانایی محاسبات کلاسیک است.
تأثیر تراشۀ ماجورانا بر علوم اجتماعی و ارتباطات
اما چنین ابداعی روی زندگی اجتماعی و ارتباطات روزمرۀ ما انسان‌ها چه تأثیراتی می‌گذارد؟
محاسبات کوانتومی با توان پردازشی بی‌نظیر خود، می‌تواند انقلابی در حوزه‌های مختلف، از جمله علوم اجتماعی و انسانی ایجاد کند. با بهره‌گیری از اصول مکانیک کوانتومی، پژوهشگران درصدد هستند تا به سؤالات پیچیده و چالش‌های دیرینه در این رشته‌ها پاسخ دهند.
علوم اجتماعی کوانتومی
علوم اجتماعی کوانتومی، حوزه‌ای میان‌رشته‌ای و نوظهور است که مفاهیم فیزیک کوانتومی را در مطالعۀ پدیده‌های اجتماعی به کار می‌گیرد. این رویکرد تلاش می‌کند تا رفتارهای انسانی و فرایندهای تصمیم‌گیری را با دقت بیشتری مدل‌سازی کند، با پذیرش عدم قطعیت‌ها و پیچیدگی‌های ذاتی تعاملات اجتماعی.
بیشتر مدل‌های سنتی بر چارچوب‌های قطعی تکیه دارند که ممکن است ظرافت‌های رفتار انسانی را ساده‌سازی کنند. در مقابل، مدل‌های کوانتومی به ماهیت احتمالاتی تصمیم‌گیری توجه دارند و می‌پذیرند که انتخاب‌های افراد همواره ثابت نیستند و می‌توانند تا لحظه‌ای که تصمیم می‌گیریم در حالت برهم‌نهی باقی بمانند. این دیدگاه امکان درک دقیق‌تری از چگونگی تأثیرگذاری انتخاب‌های فردی توسط بافت‌ها و تعاملات اجتماعی را فراهم می‌کند.
کاربردها در مطالعات ارتباطات
در حوزۀ ارتباطات انسانی، محاسبات کوانتومی مسیرهای جالبی برای تحلیل شبکه‌های پیچیده و الگوهای انتشار اطلاعات ارائه می‌دهد. الگوریتم‌های کوانتومی می‌توانند کلان‌داده‌هایی بسیار گسترده را با کارایی بیشتری نسبت به رایانه‌های کلاسیک کنونی پردازش کنند و به پژوهشگران امکان مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌های ارتباطی پیچیده را بدهند.
این قابلیت، به‌ویژه در درک چگونگی انتشار اطلاعات در شبکه‌های اجتماعی، شکل‌گیری و تحول افکار عمومی و بهینه‌سازی استراتژی‌های ارتباطی برای دستیابی به تأثیر و گسترۀ بیشتر مفید است.
اینجاست که ارتباطات بیشتر به حوزه‌هایی مثل بازاریابی شبکه‌ای نزدیک می‌شود. با شبیه‌سازی سناریوهای مختلف، محاسبات کوانتومی می‌تواند به پیش‌بینی نتایج رویکردهای ارتباطی متفاوت کمک کرده و در توسعۀ استراتژی‌های مؤثرتر یاری‌رسان باشد. همچنین در اینجا با اطمینان بیشتری می‌توان در تحلیل شبکه‌های ارتباطی از قدرت «روابط ضعیف» و قدرت «روابط قوی» سخن بگوییم و البته وجه تهدیدآمیز آنجاست که اکنون صاحبان کلان‌داده با دقت و ظرافت بیشتری می‌توانند رفتارهای کاربران را دستکاری کنند.
چالش‌هایی که احتمالاً رفع می‌شوند
ادغام محاسبات کوانتومی در علوم اجتماعی و مطالعات ارتباطات به بررسی و پاسخ به چندین چالش دیرینه می‌پردازد. چالش‌هایی که گرچه امکان رفع آن فراهم است ولی هیچ تضمینی نیست که با رفع این موانع و نقاط مبهم، چالش‌هایی پیچیده‌تر گریبان انسان را نگیرد.
پیچیدگی رفتار انسانی
تصمیمات انسانی تحت‌تأثیر عوامل متعددی قرار دارند که پیش‌بینی آن‌ها را دشوار می‌کند. مدل‌های کوانتومی با پذیرش این پیچیدگی، امکان وجود نتایج متعدد را فراهم کرده و به ماهیت احتمالاتی رفتار انسانی توجه می‌کنند. در واقع این تراشه‌ها بیش از پیش به کمک پیش‌بینی رفتار می‌آیند.
ما می‌توانیم در محیطی مجازی احتمال‌های بسیار زیادی را بررسی و برای آن همزمان سناریو داشته باشیم. جای گفتن نیست که برای نوشتن سناریو هم از خود ماشین کمک می‌گیریم.
ارتباطات و درهم‌تنیدگی
بیشتر پدیده‌های اجتماعی به‌هم‌پیوسته‌اند، به‌طوری‌که وضعیت یک فرد یا گروه می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر دیگری داشته باشد. احساس‌های ما نسبت به اتفاق‌ها با تغییر مکان جغرافیایی ممکن است تغییر نکند. مثلاً اگر شما از معشوق یا مادر خویش دور باشید، هورمون اوکسی‌توسین همچنان ترشح می‌شود. این محبت ممکن است به زادگاه یا وطن باشد. اینجاست که ممکن است شما هر جای دنیا باشید ولی رفتاری هماهنگ با زادگاه خویش داشته باشید و اتفاقاً همین کنش متأثر از فرهنگ سرزمین مادری، باعث درهم‌ریختگی در محیط فرهنگی دیگر شود.
رسانه‌ها و شبکه‌های اجتماعی با از بین بردن موانع زمان و مکان، امکانِ واکنش‌های بلادرنگ را فراهم کرده‌اند. این یعنی پیچیدگی بیشتر در سطح روابط جهانی.
خلاصه اینکه، درهم‌تنیدگی کوانتومی چارچوبی برای مدل‌سازی این وابستگی‌ها ارائه داه و نشان می‌دهد چگونه تغییر در یک بخش از سیستم می‌تواند کل آن را تحت‌تأثیر قرار دهد.
تعاملات پویا و وابسته به بافت
مدل‌های سنتی ایستا ممکن است نتوانند ماهیت پویای تعاملات اجتماعی را به‌خوبی منعکس کنند. رویکردهای کوانتومی امکان نمایش تغییرات بافتی و تحول روابط در طول زمان را فراهم می‌کنند و به مدل‌سازی دقیق‌تر و انعطاف‌پذیرتر منجر می‌شوند.
با پرداختن به این چالش‌ها، محاسبات کوانتومی نه‌تنها چارچوب‌های نظری در علوم انسانی را تقویت می‌کند، بلکه ابزارهای عملی برای تحلیل و تفسیر پیچیدگی‌های رفتار و ارتباطات انسانی فراهم می‌آورد.
اگرچه چالش‌هایی همچنان باقی است، به‌ویژه در زمینۀ مقیاس‌بندی تولید و کاهش هزینه‌ها، معرفی ماجورانا ۱ مسیری امیدوارکننده به سوی پذیرش گستردۀ فناوری‌های کوانتومی ارائه می‌دهد. با ادامۀ تحقیقات و توسعه، جامعۀ علمی با اشتیاق در انتظار کاربردهای عملی و تأثیرات تحول‌آفرین این نوآوری پیشگامانه است.
تراشۀ ماجورانا ۱ نه‌تنها دستاوردی چشمگیر در عرصۀ محاسبات کوانتومی است، بلکه به‌عنوان کاتالیزوری برای تحول در علوم اجتماعی و ارتباطات به‌شمار می‌رود؛ آینده‌ای که در آن فناوری پیشرفته، ما را به درک عمیق‌تر و ارتباطی هوشمندانه‌تر از جامعه و رفتارهای انسانی هدایت می‌کند.
منابع:
- Chappin, Emile, and Gary Polhill. (2024). “Quantum Computing in the Social Sciences.” Retrieved from https://rofasss.org/2024/09/24/quant/
- (۲۰۲۴). “Coming Over the Horizon: Quantum Communication Enters the Mainstream.” Retrieved from https://www.quantinuum.com/blog/coming-over-the-horizon-quantum-communication-enters-the-mainstream
- Dargan, James. (2023). “۵ Crucial Quantum Computing Applications & Examples.” Retrieved from https://thequantuminsider.com/2023/05/24/quantum-computing-applications/
- The Times. (2024). “What is Quantum Computing? Our Science Editor Tries to Explain.” Retrieved from https://www.thetimes.co.uk/article/what-is-quantum-computing-explained-science-editor-hn8ks0blj
- Nellis, Stephen. (2025). “Microsoft Creates Chip It Says Shows Quantum Computers Are ‘Years, Not Decades’ Away.” Retrieved from https://www.reuters.com/technology/microsoft-creates-chip-it-says-shows-quantum-computers-are-years-not-decades-2025-02-19/
منبع خبر:
مصور
/ ماجورانا ۱؛ پلی به سوی ارتباطات اجتماعی کوانتومی
تمامی حقوق گردآوری و تالیف خبر متعلق به ناشر اصلی آن که در لینک فوق به آن اشاره شده است می باشد. در صورت نیاز به ارسال جوابیه یا توضیح تکمیلی برای مطلب منتشر شده صرفا از طریق مرجع اصلی خبر اقدام نمایید.
