کتاب برتری کوانتومی اثری برجسته از میچیو کاکو است که به یکی از شگفت‌انگیزترین دستاوردهای علمی بشر می‌پردازد: تولد و گسترش کامپیوترهای کوانتومی. کاکو، فیزیکدان و نویسنده‌ی شناخته‌شده‌ی آثار علمی ترویجی، در این کتاب با نثری ساده اما عمیق، تاریخچه‌ی تحول کامپیوترها را روایت می‌کند؛ از ماشین‌های اولیه‌ی مکانیکی گرفته تا ابرکامپیوترهای دیجیتالی و در نهایت، ظهور نسل تازه‌ای از رایانه‌ها که با قوانین فیزیک کوانتوم کار می‌کنند. او توضیح می‌دهد که چگونه این انقلاب محاسبات کوانتومی می‌تواند مسائلی را حل کند که تاکنون حتی قدرتمندترین ابرکامپیوترها از عهده‌ی آن برنیامده‌اند؛ مسائلی از جنس پیش‌بینی واکنش‌های اتمی، شبیه‌سازی‌های زیستی، مقابله با گرمایش زمین یا یافتن درمان بیماری‌های صعب‌العلاج.
اهمیت کتاب برتری کوانتومی تنها در محتوای علمی آن نیست، بلکه در جایگاهی است که در جهان نشر به دست آورده است. این اثر نه‌تنها در فهرست پرفروش‌های نیویورک تایمز قرار گرفته، بلکه توسط ویراستاران آمازون نیز به‌عنوان یکی از بهترین کتاب‌های علمی سال انتخاب شده است. مطالعه‌ی این کتاب فرصتی است برای آشنایی با آینده‌ی فناوری و درک بهتر این واقعیت که چرا دانشمندان، ظهور کامپیوترهای کوانتومی را هم‌سنگ با انقلاب صنعتی و کشف برق می‌دانند.
درباره‌ی کتاب برتری کوانتومی
خبر پدید آمدن دو کامپیوتر کوانتومی در سال‌های 2019 و 2020، انقلابی در دنیای تکنولوژی به پا کرد. نخست، گوگل فاش کرد که کامپیوتر کوانتومی‌اش، به نام سیکامور، می‌تواند نوعی مسئله‌ی ریاضیاتی را که سریع‌ترین اَبَرکامپیوتر دنیا آن را در عرض 10,000 سال حل می‌کند، در عرض 200 ثانیه حل کند. گوگل کامپیوتر کوانتومی‌اش را با پرتاب اسپوتنیک یا نخستین پرواز برادران رایت هم‌تراز خواند. این کامپیوتر آستانه‌ی عصر تازه‌ای از ماشین‌هایی بود که قدرتمندترین کامپیوتر امروزی در برابر آن‌ها چون چرتکه‌ای می‌ماند.
آنگاه انستیتو نوآوری کوانتومی در آکادمی علوم چین از این هم فراتر رفت و اعلام کرد که کامپیوتر کوانتومی‌اش صدهزار میلیارد برابر سریع‌تر از هر اَبَرکامپیوتر معمولی است. این کامپیوتر را مهم‌ترین تکنولوژی محاسباتی قرن حاضر خوانده‌اند. کامپیوترهای کوانتومی «کامپیوتر نهایی» نامیده شده‌اند و پیشرفتی تعیین‌کننده در تکنولوژی هستند که پیامدهای ژرفی برای کل دنیا دارند. این کامپیوترها، به جای ترانزیستورهای ریز، با ریزترین شیء موجود که خود اتم‌ها هستند، محاسبه می‌کنند و ازاین‌رو می‌توانند قدرت بزرگترین اَبَرکامپیوتر ما را به سخره بگیرند. کامپیوترهای کوانتومی عصر تازه‌ای را برای اقتصاد، جامعه، و شیوه‌ی زندگانی ما نوید می‌دهند.
این کامپیوترهای کوانتومی که پدیده‌ای فراتر از کامپیوترهای قدرتمند دیجیتالی هستند، بر اساس قوانین فیزیک کوانتوم طرح‌ریزی شده‌اند. کتاب برتری کوانتومی (Quantum Supremacy) نوشته‌ی میچیو کاکو (Michio Kaku) به‌خوبی به شرحِ روند کار این ابرقدرت‌ها می‌پردازد. کارِ کامپیوترهای کوانتومی حل مسائلی پیچیده است که کامپیوترهای دیجیتالی حتی در زمانِ نامحدود قادر به حل آن نیستند؛ برای مثال کامپیوترهای دیجیتالی هرگز نمی‌توانند به‌طور دقیق حساب کنند که اتم‌ها چگونه با هم ترکیب می‌شوند و واکنش‌های مهم را خلق می‌کنند، به ویژه واکنش‌هایی که حیات را ممکن می‌سازند. دانشمندان حتی برای حل مسائلی چون گرمایش زمین و درمان بیماری‌های درمان‌ناپذیر بر روی این کامپیوترها حساب کرده‌اند؛ به همین دلیل است که تولد کامپیوتر کوانتومی را انقلابی شگرف در حیطه‌ی علم و زندگی بشر می‌دانند.
نسخه فارسی کتاب برتری کوانتومی با ترجمه‌ی جمیل آریایی توسط انتشارات مازیار منتشر شده است. همچنین نسخه‌ی الکترونیک این اثر نیز در دسترس علاقه‌مندان قرار دارد و می‌توانید آن را به‌راحتی از طریق پلتفرم‌های معتبر کتاب آنلاین تهیه کنید.
افتخارات کتاب برتری کوانتومی
- اثر پرفروش نیویورک تایمز؛
- منتخب ویراستاران آمازون.
- بهترین کتاب در سال 2023 به انتخاب آمازون.
نکوداشت‌های کتاب برتری کوانتومی
- میچیو کاکو بخش زیادی از کتاب برتری کوانتومی را صرف بازگویی تاریخ محاسبات کامپیوتری می‌کند و شنوندگان را به زمان فرمانروایی ماشین تورینگ و ترانزیستورها بازمی‌گرداند. (بررسی کتاب نیویورک تایمز)
- کتاب برتری کوانتومی به‌طور تخصصی، تصورات غلط رایج درمورد محاسبات کوانتومی را توصیف و تصحیح می‌کند. (Science)
- یک فیزیکدان برجسته در این کتاب، پتانسیل شگفت‌انگیز محاسبات کوانتومی را توضیح می‌دهد. ترجمه‌ی مفاهیم علمی پیچیده به زبانی که خوانندگان عادی بتوانند آن را درک کنند، یک هنر است؛ کاری که میچیو کاکو، به‌خوبی از عهده‌ی آن برمی‌آید. کاکو بررسی می‌کند که چگونه محاسبات کوانتومی می‌تواند عمیقاً بر بیوتکنولوژی، پزشکی، انرژی، تولید غذا، مدل‌سازی محیط زیست و تقریباً بر هر جنبه‌ای از فعالیت‌های انسانی تأثیر بگذارد. (Kirkus Reviews)
- میچیو کاکو ذهن خوانندگانِ علاقه‌مند به پیوند رایانه و فیزیک کوانتوم را بیدار می‌کند. (بوک‌لیست)
کتاب برتری کوانتومی برای چه کسانی مناسب است؟
اگر به مباحث فیزیک کوانتوم، تاریخچه‌ی کامپیوترها و انقلاب تکنولوژیک علاقه‌مندید، کتاب برتری کوانتومی را از دست ندهید.
در بخشی از کتاب برتری کوانتومی می‌خوانیم
از ادعای دست‌یابی شرکت گوگل به برتری کوانتومی دیری نگذشته بود که چینی‌ها اعلام کردند سد بزرگتری را شکسته‌اند و توانسته‌اند محاسبه‌ای را در مدت 200 ثانیه انجام دهند که انجام آن برای کامپیوترهای دیجیتالی نیم میلیارد سال زمان می‌برد.
وقتی که فابیو سیارینو فیزیکدان کوانتومی دانشگاه ساپینزا در رُم اخبار را شنید، به یاد می‌آورد که «اولین واکنش من این بود که گفتم، خدای من!» کامپیوتر کوانتومی آن‌ها، به جای محاسبه روی الکترون‌ها، روی باریکه‌های لیزری محاسبه می‌کند.
کامپیوتر کوانتومی فوتونیک از این واقعیت بهره می‌برد که نور می‌تواند در جهت‌های مختلف ارتعاش کند، یعنی در حالت‌های قطبیده. برای مثال، باریکه‌ی نور می‌تواند به‌طور عمودی به بالا و پائین، یا به طرفین، به چپ و راست، ارتعاش کند. (هر کس که عینک‌هایی با عدسی‌های قطبیده خریداری کند تا از زیادی شدت نور خورشید در ساحل در امان باشد، به این واقعیت واقف است. برای مثال، شیشه‌ی قطبیده‌ی عینک ما ممکن است شیارهای موازی هم در جهت عمودی داشته باشد تا مانع ورود نور خورشیدی شود که در جهت افقی ارتعاش می‌کند.) بنابراین عدد 0 یا 1 را می‌توان با نوری که در جهت‌های قطبیده‌ی مختلف ارتعاش می‌کند نمایش داد.
در کامپیوتر کوانتومی فوتونیک، باریکه‌ی لیزر به سوی شکافنده‌ی باریکه شلیک می‌شود. شکافنده‌ی باریکه، قطعه شیشه‌ی صیقل‌خورده‌ای است که نسبت به باریکه‌ی لیزر زاویه‌ی چهل‌وپنج درجه‌ای دارد. باریکه‌ی لیزر در برخورد با شکافنده دو نیم می‌شود که نیمی از آن به جلو می‌رود و نیم دیگرش به طرفین بازتابیده می‌شود. نکته‌ی مهم در اینجا این است که دو نیم باریکه همدوس هستند و هم‌آهنگ با یکدیگر ارتعاش می‌کنند.
فهرست مطالب کتاب
بخش اول: پیدایش کامپیوترهای کوانتومی
1: پایان عصر سیلیکون
2: پایان عصر دیجیتال
3: پیدایش کوانتوم
4: سپیده دمان کامپیوترهای کوانتومی
5: مسابقه شروع شده است
بخش دوم: کامپیوترهای کوانتومی و جامعه
6: منشأ حیات
7: سبز کردن دنیا
8: تغذیه ی سیاره
9: انرژی رسانی به دنیا
بخش سوم: پزشکی کوانتومی
10: بهداشت کوانتومی
11: ویرایش ژن و درمان سرطان
12: هوش مصنوعی و کامپیوترهای کوانتومی
13: جاودانگی
بخش چهارم: مدل‌سازی دنیا و جهان هستی
14: گرمایش جهانی
15: خورشید در بطری
16: شبیه سازی جهان هستی
17: روزی در سال 2025
پایان سخن: معماهای کوانتومی
قدردانی ها
