کوانتومی در مقابل محاسبات ابری: تفاوت های کلیدی چیست؟

به گزارش پایگاه خبری ارز دیجیتال موبو ارز،

محاسبات کوانتومی و رایانش ابری آینده عملیات رایانه هستند. در اینجا به آنها می پردازیم، کاربردهای آنها و تفاوت های اصلی بین آنها.

آیا محاسبات کوانتومی جایگزین رایانش ابری خواهد شد؟

محاسبات کوانتومی مبتنی بر ابر هر دو فن‌آوری و مزایای آنها را ترکیب می‌کند و روند جدیدی برای استفاده از ابر برای دسترسی مستقیم به رایانه‌های کوانتومی از طریق وب در حال ظهور است.

محاسبات کوانتومی به این زودی جایگزین ابر نمی‌شود، اما شرکت‌های بزرگ فناوری در تلاش هستند تا این دو راه‌حل را برای به دست آوردن بهترین‌ها از هر دو دنیا یکپارچه کنند. چنین ادغامی دسترسی از راه دور به رایانه‌های کوانتومی را با استفاده از ابر تسهیل می‌کند و آنها را برای مخاطبان وسیع‌تری در دسترس‌تر می‌سازد.

رایانه‌های کوانتومی مبتنی بر ابر سرعت نوآوری را تسریع می‌کنند و کار محققان و توسعه‌دهندگانی را که می‌توانند از طریق ابر به سخت‌افزار کوانتومی و منابع محاسباتی دسترسی داشته باشند، ساده‌تر می‌کنند و امکان پیشرفت‌ها و اکتشافات سریع‌تر را فراهم می‌کنند.

کسب‌وکارها و افراد قبل از اینکه بتوانند محاسبات کوانتومی و ابری را ادغام کنند، باید بر تعدادی از چالش‌ها غلبه کنند. برای مثال، پیچیدگی دسترسی به رایانه‌های کوانتومی و تخصص مورد نیاز برای پردازش آنها، استفاده از راه‌حل‌های کوانتومی در ابر را برای افراد عادی دشوار می‌کند. نگرانی دیگر امنیت است، زیرا الگوریتم‌های کوانتومی حساس باید از دسترسی غیرمجاز و دستکاری محافظت شوند، که در فضای ابری رایج‌تر است.

کوانتومی در مقابل محاسبات ابری: کدام بهتر است؟

هر دو راه حل مزایا و معایبی دارند و هیچ برنده ای بین محاسبات کوانتومی و رایانش ابری وجود ندارد. در نهایت، آنها به طور کامل یکپارچه شده اند تا راه حلی جذاب و مطمئن برای انواع مشاغل و افراد ارائه دهند.

قبل از انتخاب بین محاسبات کوانتومی و رایانش ابری، شرکت ها باید چندین فاکتور از جمله هزینه، در دسترس بودن و الزامات خاص را در نظر بگیرند.

محاسبات ابری چگونه کار می کند؟

رایانش ابری توسط شرکت‌های تخصصی میزبانی می‌شود که مراکز داده بزرگی را نگهداری می‌کنند که امنیت، ظرفیت ذخیره‌سازی و قدرت محاسباتی مورد نیاز برای پشتیبانی از زیرساخت‌های آنلاین شما را فراهم می‌کنند.

خدمات ابری را می توان از طریق اتصالات اینترنتی و دستگاه های محاسباتی مانند تلفن های هوشمند، لپ تاپ ها و رایانه های رومیزی قابل دسترسی است. کاربران یک شرکت میزبانی محاسبات ابری را انتخاب می کنند و حق استفاده از خدمات آنها را پرداخت می کنند. چنین خدماتی شامل زیرساخت های لازم برای تسهیل ارتباط بین دستگاه ها و برنامه ها است. به عنوان مثال، هنگامی که یک فایل در لپ تاپ کاربر دانلود می شود، بلافاصله با پوشه فایل های آیفون همان کاربر همگام سازی می شود.

رایانش ابری دارای یک قسمت جلویی است که به کاربران امکان می دهد با استفاده از یک مرورگر اینترنت به داده های ذخیره شده دسترسی داشته باشند و یک قسمت پشتی که متشکل از سرورها، رایانه ها، پایگاه های داده و سرورهای مرکزی است.

یک سرور مرکزی از قوانینی برای پروتکل‌های خاص برای تسهیل عملیات و برقراری ارتباط روان بین دستگاه‌های متصل به ابر استفاده می‌کند.

برخی از شرکت‌های میزبانی ابری موجود، پیشروان فناوری پیشرفته هستند، مانند خدمات وب آمازون، مایکروسافت آژور، اپل iCloud و Google Drive.

مزایا و معایب رایانش ابری

مزیت – فایده – سود – منفعت:

• رایانش ابری به شرکت ها این امکان را می دهد که زیرساخت های خود را در صورت نیاز مقیاس کنند. این بدان معنی است که می توانید به سرعت و به راحتی سرورها را با تغییر نیازهای خود اضافه یا حذف کنید. این به کسب و کارها اجازه می دهد تا بدون نگرانی در مورد محدودیت های ظرفیت، نیازهای ناگهانی بازار را برآورده کنند.
• این برای مشاغل مقرون به صرفه است زیرا نیازی به سرمایه گذاری در نصب سخت افزار و نرم افزار گران قیمت نیست.
• رایانش ابری با اتصال به اینترنت، داده‌ها و برنامه‌ها را به راحتی از هر نقطه‌ای در دسترس قرار می‌دهد.

معایب:

• امنیت یک نگرانی در رایانش ابری به دلیل قابلیت اطمینان اتصالات اینترنتی است که می تواند در برابر حملات هک آسیب پذیر باشد.
• درجه بالای متمرکز بودن سرورهای ابری به این معنی است که سرویس ها می توانند در مکان های خاصی در هنگام خاموشی آفلاین شوند. حتی مقاومت سانسور نیز با یک ارائه دهنده متمرکز به خطر افتاده است.

محاسبات کوانتومی چگونه کار می کند؟

در حالی که پردازنده های کلاسیک از بیت ها برای مدیریت عملیات و اجرای برنامه های مختلف استفاده می کنند، کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت ها برای اجرای الگوریتم های کوانتومی چند بعدی استفاده می کنند.

کامپیوترهای کوانتومی از انواع الگوریتم‌های چند بعدی برای انجام اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات از طریق کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند که می‌توانند به طور همزمان ۰ و ۱ را نشان دهند. قدرت پردازش چنین فضای چند بعدی با تعداد کیوبیت های اضافه شده به طور تصاعدی افزایش می یابد.

کامپیوترهای کوانتومی کوچکتر از ابرکامپیوترها هستند، انرژی کمتری مصرف می کنند و عملکرد بالاتری نسبت به کامپیوترهای همه منظوره دارند. پردازنده های کوانتومی از نظر اندازه شبیه به پردازنده های لپ تاپ هستند، اما سیستم های سخت افزاری کوانتومی عمدتاً از سیستم های خنک کننده تشکیل شده اند.

کامپیوترهای کوانتومی ابزارهای ظریفی با نرخ خطای بالا هستند که با نگه داشتن سخت افزار در دمای بسیار پایین، حدود 100 برابر بالاتر از صفر مطلق، از آن جلوگیری می شود. چنین سیستم خنک کننده ای به عنوان یک ابر سیال تعریف می شود که باید بتواند پردازنده را بیشتر خنک کند تا ابررسانا تولید کند.

در اینجا الکترون‌ها می‌توانند بدون مقاومت حرکت کنند و اطلاعات کوانتومی را سریع‌تر و کارآمدتر تولید کنند و فضای چند بعدی پیچیده‌ای را متناسب با تعداد کیوبیت‌های اضافه شده ایجاد کنند.

مزایا و معایب محاسبات کوانتومی

مزیت – فایده – سود – منفعت:

• فرصتی برای چندین صنعت برای توسعه و طراحی برنامه های کامپیوتری پیشرفته بر اساس داده های بسیار دقیق، ایمن و کارآمد
• روش‌های رمزگذاری داده‌های نشکن پیشرفته برای تشخیص بهتر تقلب و امنیت عمومی داده‌های حساس
• سرعت بی‌سابقه پردازش داده‌ها که می‌تواند حجم عظیمی از داده‌ها را همزمان پردازش کند، که با رایانه‌های شخصی معمولی غیرممکن بود.
• محاسبات کوانتومی با شبیه سازی ساختارهای مولکولی پیچیده به توسعه مواد، داروها و مواد شیمیایی جدید کمک می کند.

معایب:

• کامپیوترهای کوانتومی به تداخل خارجی مانند دما و تشعشعات الکترومغناطیسی بسیار حساس هستند که می تواند بر دقت محاسبات آنها تأثیر بگذارد.
• در دسترس بودن ضعیف و در نتیجه عدم پذیرش انبوه، توسعه دهندگان را از ارزیابی کافی قابلیت ها و قابلیت اطمینان رایانه های کوانتومی باز می دارد.
• نیاز به مقادیر زیاد داده برای عملکرد صحیح به این معنی است که شرکت ها باید در سیستم های ذخیره سازی عظیم داده سرمایه گذاری کنند تا با رایانه های کوانتومی همگام شوند.

رایانش ابری چیست؟

رایانش ابری (یا «ابر») نرم‌افزار مبتنی بر برنامه‌ای است که خدمات محاسباتی را در سراسر اینترنت توزیع می‌کند و از سرورهای شخص ثالث، ذخیره‌سازی، پایگاه‌های داده، شبکه‌ها، نرم‌افزار، تجزیه و تحلیل و اطلاعات برای ارائه داده‌ها استفاده می‌کند.

قبل از رایانش ابری، شرکت‌ها مجبور بودند سرورهای خود را با فضای کافی خریداری و نگهداری کنند تا از خرابی‌ها و قطعی‌ها جلوگیری کنند و حجم ترافیک اوج را مدیریت کنند. با این حال، بسیاری از فضای سرور اغلب بدون استفاده رها می شد و پول و منابع را هدر می داد. اکوسیستم رایانش ابری سازمان ها را قادر می سازد تا با تمرکز بر نوآوری، منابع پویا و صرفه جویی در مقیاس، بدون نیاز به سخت افزار گران قیمت، مراکز داده خصوصی یا نصب نرم افزار، کارآمدتر و مقرون به صرفه تر عمل کنند. راه حل های موثر اتخاذ کنید.

رایانش ابری در دهه 1960 اختراع شد، اما در دهه 2020 به دلیل نیاز به سیستم‌های محاسباتی مولدتر برای رسیدگی به چالش‌های کار از راه دور برای سازمان‌هایی که در طول مزرعه برنج همه‌گیر پدیدار شدند، رایج‌تر شد.

به لطف محاسبات ابری، بسیاری از کسب و کارها می توانند از راه دور داده ها و برنامه ها را مدیریت کرده، به آنها دسترسی داشته باشند و ذخیره کنند، و همچنین خدمات را به صورت آنی در هر زمان به اشتراک بگذارند. استفاده از ابر با ذخیره سازی مقیاس پذیر برای فایل ها، برنامه ها و انواع مختلف اطلاعات در زمان و هزینه صرفه جویی می کند.

محاسبات کوانتومی چیست؟

محاسبات کوانتومی توسعه مکانیک کوانتومی است، رشته ای که توصیف ریاضی خواص طبیعت در سطح اتم ها و ذرات زیراتمی مانند الکترون ها و فوتون ها را پوشش می دهد.

محاسبات کوانتومی از ذرات زیراتمی بهره می‌برد تا رایانه‌ها را به ماشین‌هایی قوی تبدیل کند که می‌توانند داده‌ها را با سرعتی سرسام‌آور محاسبه و پردازش کنند. آنها به لطف کیوبیت ها (کیوبیت ها) و توانایی آنها برای وجود همزمان در حالت 1 و 0 یا ترکیبی خطی از این دو به سرعت بسیار بالایی دست می یابند. در مقابل، سیستم باینری کامپیوترهای سنتی تنها در یک حالت (روشن یا درست) یا صفر (خاموش یا نادرست) وجود دارد. کیوبیت‌ها به این ذرات اجازه می‌دهند تا در چندین حالت همزمان وجود داشته باشند.

به عبارت دیگر، چنین قابلیتی برای وجود همزمان در هر دو حالت 1 و 0 به رایانه های کوانتومی اجازه می دهد تا مقادیر زیادی از داده ها را به طور همزمان پردازش کنند. این با سیستم های کامپیوتری مبتنی بر باینری امکان پذیر نیست، که فقط می توانند یک قطعه اطلاعات را در یک زمان پردازش کنند.

محاسبات کوانتومی در دهه 1980 زمانی که فیزیکدانان ریچارد فاینمن و یوری مانین کشف کردند که استفاده از نظریه‌ها و الگوریتم‌های کوانتومی در محاسبات نتایج کارآمدتری نسبت به روش‌های سنتی به همراه دارد، ظهور کرد.

محاسبات کوانتومی کاربردی هنوز در مراحل ابتدایی خود است، اما بر بسیاری از صنایع تأثیر خواهد گذاشت، به ویژه به سازمان‌های بزرگ کمک می‌کند تا حجم عظیمی از داده‌ها را سریع‌تر و کارآمدتر پردازش کنند.

توانایی حل مشکلات بسیار پیچیده، مانند پردازش مقادیر زیادی از داده ها با سرعت رعد و برق یا ارائه مدل های پیش بینی بهتر در زمینه های مختلف، به رایانه های کوانتومی اجازه می دهد تا پروتکل های رمزنگاری موجود را شکسته و مسدود کنند. این می تواند تهدیدی برای فناوری زنجیره ای و ارزهای دیجیتال باشد. .

نویسنده: Emi Lacapra