🟠سن پیشگامان فیزیک کوانتومی هنگام انتشار اثر مهم خود

🔷این تصویر نشان می‌دهد که بنیان‌گذاران #فیزیک_کوانتومی در چه سنین شگفت‌انگیزی کارهای انقلابی خود را بین سال‌های ۱۹۰۰ تا ۱۹۳۵ منتشر کردند.

🔷در آن دوران، دستاوردهای بزرگ علمی اغلب در سال‌های جوانی به دست می‌آمد و بسیاری از پیشگامان، حتی پیش از چهل‌سالگی برنده‌ی نوبل شدند.


🌐برگرفته‌شده از کتاب:
Understanding Quantum Technologies (❗2024❗)

🔺🔺🔺🔺🔺🔺🔺🔺
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn  

#کوانتوم_گرافیک #سطح_مبتدی #نوبل_فیزیک

⚪️وقتی نور را چلانده کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟

🌎زبان: انگلیسی ‼️به همراه زیرنویس فارسی اختصاصی‼️

🔹در این ویدیوی جذاب خواهید دید که چرا باریک کردن یک پرتو از طریق یک شکاف کوچک، باعث پخش شدن آن شده و همچنین با ارتباط این اثر با #مکانیک_کوانتومی آشنا میشوید.

🔹درادامه ویدیو، بررسی می‌شود که چگونه یکی از نمادین‌ترین آزمایش‌های فیزیک، پیامدهای عمیق و زیبای اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را آشکار می‌کند.

🔗منبع
🔺🔺🔺🔺🔺🔺🔺
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#ویدیو_کوتاه #سطح_مبتدی #نور_چلانده‌شده

🔖لینک دسترسی به تمامی مقاله های مروری معرفی شده در حوزه اپتیک، فوتونیک، ارتباطات و امنیت کوانتومی

🔵 Scalable photonic quantum technologies

🔵 The potential of multidimensional photonic computing

🔵 Coherent microwave, optical, and mechanical quantum control of spin qubits in diamond

🔵 Recent progress in quantum photonic chips for quantum communication and internet

🔵 Diamond Integrated Quantum Nanophotonics : Spins, Photons, Phonons

🔵 Quantum Optical Memory for Entanglement Distribution

🔵 Applications of Single Photons to Quantum Communication and Computing

🔵 Applications of Single Photons to Quantum Metrology, Biology and Foundatios of Quantum Physics

🔵 Quantum Structured Light in Higher Dimensions

🔵 Engineering colloidal semiconductor nanocrystals for quantum information processing

🔵 Progress in quantum teleportation

🔵 Quantum repeaters: From quantum networks to the quantum internet

🔵 A Comprehensive Survey of Post-Quantum Cryptography and Its Implications

🔵 A Survey of Important Issues in Quantum Computing and Communications

🔵 Energy-time and time-bin entanglement: past, present and future

🔵 Quantum Internet: Technologies, Protocols, and Research Challenges

🫥 با ما همراه باشید و به دنیای شگفت‌انگیز کوانتوم قدم بگذارید.
🔸🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#معرفی_مقاله_مروری #اپتیک_کوانتومی #فوتونیک_کوانتومی #ارتباطات_کوانتومی #امنیت_کوانتومی

🟠خلاصه ای از گزارش اخیر مجمع جهانی اقتصاد در خصوص فرصت‌های کلیدی در تولید پیشرفته و زنجیره‌های تأمین بااستفاده از فناوری‌های کوانتومی

🔷هفته گذشته، مجمع جهانی اقتصاد (WEF) با همکاری Accenture گزارشی منتشر کرد و در آن هشدار می‌دهد که فناوری‌های کوانتومی با سرعتی بالا در حال گذار از مرحله‌ی پژوهش آزمایشگاهی به مرحله‌ی کاربرد صنعتی هستند و این تحول به‌طور بنیادین شیوه‌ی طراحی محصولات، مدیریت کارخانه‌ها و حفاظت از زنجیره‌های تأمین جهانی را دگرگون خواهد کرد.

🔶این گزارش این گذار را با عنوان «ضرورت کوانتومی (Quantum Imperative)» معرفی می‌کند و از شرکت‌ها می‌خواهد هرچه زودتر برای آن اقدام کنند، زیرا تأخیر ممکن است باعث از دست رفتن مزیت رقابتی شود.

🔷در این مطالعه آمده است که سامانه‌های دیجیتال کلاسیک در آستانه‌ی رسیدن به محدودیت‌های محاسباتی و عملیاتی خود قرار دارند و اختلالات زنجیره تأمین جهانی در سال ۲۰۲۴ حدود ۳۸ درصد افزایش یافته است. عواملی مانند تغییرات شدید آب‌وهوا، کمبود نیروی کار و حملات سایبری از جمله دلایل این افزایش هستند.

🔶به باور تحلیل‌گران، فناوری‌های کوانتومی می‌توانند به صنایع کمک کنند تا با این نوسانات سازگار شوند، دقت و تاب‌آوری خود را افزایش دهند و از داده‌های حساس در برابر تهدیدات آتی محافظت کنند.

❗نمونه‌های اولیه‌ی صنعتی، نتایج ملموسی را نشان داده‌اند:

‼️شرکت Boeing با استفاده از شبیه‌سازی‌های کوانتومی توانست بار محاسباتی مدل‌سازی خوردگی در آلیاژهای سبک را تا ۸۵٪ کاهش دهد.

‼️شرکت Moderna از الگوریتم‌های کوانتومی برای شبیه‌سازی تاشدگی پیچیده‌ی mRNA در طراحی دارو استفاده کرده است.

‼️شرکت Ford Otosan زمان‌بندی تولید هزاران مدل خودرو را با الگوریتم‌های ترکیبی کوانتومی–کلاسیکی به نصف کاهش داده است؛

‼️شرکت TSMC از حسگرهای الماسی کوانتومی برای شناسایی نقص‌های نانومقیاس در تراشه‌ها بهره می‌برد.

‼️و شرکت‌های NXP و Denso با استفاده از رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) امنیت به‌روزرسانی نرم‌افزار خودروها را در برابر تهدیدات کوانتومی آینده افزایش داده‌اند.

‼️در بخش لجستیک، بندر لس‌آنجلس با الگوریتم‌های بهینه‌سازی کوانتومی مصرف جرثقیل را تا ۴۰٪ کاهش و زمان انتظار کامیون‌ها را تا دو ساعت کم‌تر کرده است.

‼️بندر روتردام نیز شبکه‌ی فیبر نوری امنی مبتنی بر توزیع کلید کوانتومی (QKD) پیاده‌سازی کرده که امکان انتقال داده‌های غیرقابل‌نفوذ را فراهم می‌کند،

‼️و نیروی هوایی ایالات متحده از مغناطیس‌سنج‌های کوانتومی برای ناوبری بدون GPS بهره برده است.

🔷این گزارش نقشه‌راهی برای گذار از پروژه‌های آزمایشی به کاربردهای تجاری ارائه می‌دهد و بر استفاده از مدل «کوانتوم به عنوان سرویس» (QaaS) و معماری‌های ترکیبی کوانتومی–کلاسیکی به عنوان روش‌هایی کم‌هزینه برای ورود به این حوزه تأکید دارد. همچنین نیاز فوری به امنیت کوانتومی، استانداردهای جهانی، و آموزش نیروی متخصص را گوشزد می‌کند.

🔶با وجود چالش‌هایی مانند مقیاس‌پذیری سخت‌افزار و بلوغ الگوریتم‌ها، مجمع جهانی اقتصاد نتیجه می‌گیرد که انقلاب کوانتومی دیگر صرفاً نظری نیست؛ شرکت‌هایی که امروز اقدام کنند، آینده‌ی استانداردهای صنعتی، تخصص‌های کمیاب کوانتومی و رهبری در اقتصاد کوانتومی دهه‌ی آینده را رقم خواهند زد.

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#گزارش #سطح_پیشرفته #صنعت_کوانتوم

🟠فایل اصلی white paper از مجمع جهانی اقتصاد در خصوص فرصت‌های کلیدی در تولید پیشرفته و زنجیره‌های تأمین بااستفاده از فناوری‌های کوانتومی

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#گزارش  #سطح_پیشرفته #صنعت_کوانتوم

🔔زنگ تفریح
🔸🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#زنگ_تفریح

⚪️آشنایی با یک سیستم لیدار کوانتومی برای پایش پیوسته‌ی متان

🌎زبان: انگلیسی ‼️به همراه زیرنویس فارسی اختصاصی‼️

🔹در این ویدیو کوتاه، با سیستم لیدار تک‌فوتونی مبتنی بر کوانتوم شرکت QLM Technology آشنا می‌شوید که برای پایش مداوم گازهای صنعتی طراحی شده است.

🔹فناوری لیدار (LiDAR) مخفف Light Detection and Ranging، یک فناوری سنجش از دور است که با ارسال پالس‌های لیزری و اندازه‌گیری بازتاب آن‌ها، فاصله و ویژگی‌های محیط را با دقت بالا تعیین می‌کند.

🔹نوآوری اصلی این سیستم، دوربین گازی لیدار دیودی قابل‌تنظیم با کوانتوم (TDLiDAR) است که امکان شناسایی دقیق و کم‌هزینه‌ی نشت‌های متان را در مقیاس وسیع فراهم می‌کند.

🔹این فناوری با آشکارسازی انتشارهای گذرا و پنهان از دید حسگرهای متداول، راهکاری نوآورانه برای پایش خودکار و آنی در صنعت نفت و گاز ارائه می‌دهد.

🔗منبع
🔺🔺🔺🔺🔺🔺🔺
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#ویدیو_کوتاه #سطح_مبتدی #حسگری_کوانتومی

🔵 معرفی مقاله مروری

✏️عنوان:
Quantum geometry in quantum materials

‼️سال چاپ: ❗2025❗

📗ژورنال: npj Quantum Materials

🔍درباره مقاله:

📌این مقاله مروری به مفهوم هندسهٔ کوانتومی می‌پردازد، مفهومی که توصیف می‌کند چگونه تابع موج ذرات با تغییر شرایط سیستم دگرگون می‌شود. این ویژگی با کمیتی به نام تانسور هندسی کوانتومی توصیف می‌شود و نقش مهمی در بسیاری از پدیده‌های فیزیک کوانتومی دارد.

📌مقاله نشان می‌دهد که هندسهٔ کوانتومی چگونه بر پدیده‌هایی مانند جذب نور، سطوح لانداو (Landau) در میدان مغناطیسی، عایق‌های چرن کسری، ابرشارگی و رفتار اسپین تأثیر می‌گذارد.

📌همچنین به نقش آن در چگالش‌های اکسیون و برهم‌کنش بین الکترون‌ها و ارتعاشات در یک کریستال می‌پردازد. در پایان نیز به سؤالات باز و مسیرهای پژوهشی آینده در این حوزهٔ رو به رشد اشاره می‌کند.

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#معرفی_مقاله_مروری #سطح_پیشرفته #مواد_کوانتومی

🔵 فایل اصلی مقاله Quantum geometry in quantum materials (2025)

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#معرفی_مقاله_مروری #سطح_پیشرفته #مواد_کوانتومی

🟠هشدار کارشناسان درخصوص عدم آمادگی زیرساخت مالی آسیا در برابر تهدید کوانتوم

🔷سیستم های مالی آسیا با خطر روزافزونی از سوی دوران در حال ظهور #محاسبات_کوانتومی روبه‌رو هستند. کارشناسان هشدار می‌دهند که بیشتر بانک‌ها و شبکه‌های پرداخت در منطقه هنوز برای مقابله با فناوری‌ای که می‌تواند طی دهه آینده رمزنگاری‌های کلاسیک را بشکند، آمادگی لازم را ندارند.

🔶رایانه‌های کوانتومی که قادرند حجم عظیمی از محاسبات را به‌صورت هم‌زمان انجام دهند، گرچه نویدبخش پیشرفت‌های بزرگ در علم و صنعت هستند، اما در عین حال تهدیدی جدی برای سیستم های رمزنگاری فعلی به شمار می‌آیند که از بانکداری آنلاین، پرداخت‌های دیجیتال و ارتباطات مالی محافظت می‌کنند.

🔷به گزارش South China Morning Post، تنها چند کشور از جمله چین، ژاپن، کره جنوبی و سنگاپور تاکنون راهبردهای ملی امنیت کوانتومی برای حفاظت از زیرساخت‌های مالی خود تدوین کرده‌اند. چین سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در زمینه شبکه‌های ارتباط کوانتومی و سامانه‌های رمزنگاری پیشرفته انجام داده است، در حالی که سنگاپور در حال آزمایش الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم و ارائه راهنما به بانک‌ها برای آماده‌سازی گذار است.

🔶ژاپن و کره جنوبی نیز #امنیت_کوانتومی را در نقشه‌های راه فناوری ملی خود گنجانده‌اند. اما در کشورهایی مانند هند و هنگ‌کنگ، سطح آگاهی و پروژه‌های آزمایشی هنوز در مراحل اولیه قرار دارد، که این مسئله بخش‌های مهمی از اکوسیستم مالی منطقه را در معرض خطر قرار می‌دهد.

🔷کارشناسان به خطر موسوم به «اکنون جمع‌آوری کن، بعداً رمزگشایی کن» اشاره می‌کنند؛ یعنی مهاجمان سایبری می‌توانند داده‌های مالی رمزنگاری‌شده — مانند سوابق پرداخت، تراکنش‌ها و هویت مشتریان — را هم‌اکنون جمع‌آوری کرده و در آینده، هنگامی که سخت‌افزار کوانتومی به قدرت کافی برسد، آن‌ها را رمزگشایی کنند.

🔶از آنجا که داده‌های مالی ممکن است دهه‌ها ارزش خود را حفظ کنند، این موضوع حتی پیش از ظهور کامل رایانه‌های کوانتومی نیز ریسکی سیستماتیک و بلندمدت محسوب می‌شود.

🔷تحلیل‌گران صنعت برآورد می‌کنند که رایانه‌های کوانتومی تجاری با توانایی شکستن رمزنگاری‌های RSA یا ECC ممکن است طی ۵ تا ۱۰ سال آینده به واقعیت بپیوندند. نبود اقدام هماهنگ می‌تواند به اختلالات زنجیره‌ای در شبکه‌های بانکی به‌هم‌پیوسته آسیا منجر شود و اعتماد به نظام مالی دیجیتال را متزلزل سازد.

🔶مشاور بلاک‌چین مقیم سنگاپور، Anndy Lian، هشدار داده است که در بازارهای آسه‌آن، که پرداخت دیجیتال به‌سرعت گسترش یافته، نفوذ در یک کشور می‌تواند به‌راحتی به سایر کشورها سرایت کند.

🔷برخی بانک‌های بزرگ مانند HSBC، DBS، OCBC و UOB اقدام به آزمایش رمزنگاری پساکوانتومی، ابزارهای پیشرفته‌ی مدیریت ریسک، و روش‌های کوانتومی برای تشخیص تقلب و بهبود الگوریتم‌های معاملاتی کرده‌اند. با این حال، این تلاش‌ها همچنان پراکنده است.

🔶کارشناسانی مانند Raj Kapoor از «اتحادیه بلاک‌چین هند» و Alexandra Beckstein از شرکت QAI Ventures بر لزوم تدوین استانداردهای منطقه‌ای و ایجاد سامانه‌های رمزنگاری منعطف و قابل‌ارتقا تأکید دارند تا بتوان در آینده با حداقل اختلال به استانداردهای مقاوم در برابر کوانتوم مهاجرت کرد.

🔷جمع‌بندی کارشناسان روشن است: صبر کردن تا زمان ورود سخت‌افزارهای کوانتومی، بسیار دیر خواهد بود. توانایی آسیا در ایجاد زیرساخت مالی مقاوم در برابر کوانتوم از هم‌اکنون تعیین خواهد کرد که آیا رونق مالی دیجیتال این قاره پایدار می‌ماند یا به یکی از نخستین قربانیان انقلاب کوانتومی تبدیل می‌شود.

🌐منبع

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#گزارش #سطح_متوسط #تهدید_کوانتومی

🟠آشنایی با نحوه کار کلی یک کد تصحیح خطای کوانتومی

🔷این تصویر، نحوه کار کلی کار یک کد #تصحیح_خطای_کوانتومی را به صورت ساده شده نشان می‌دهد و از مثال یک کد بیت-فلپ ساده سه کیوبیتی استفاده می‌کند.

🔷شکل بالا نشان می‌دهد که چگونه یک سیستم کوانتومی می‌تواند خطاهای ناشی از نویز در طول محاسبه یا انتقال را شناسایی و تصحیح کند، و این فرآیند شامل هشت مرحله است.

1️⃣رمزگذاری (Encoding):
🔸فرآیند با یک کیوبیت واحد در حالت اولیه ψ شروع می‌شود. این کیوبیت با دو کیوبیت آنسیلا که در حالت 0 قرار دارند، با استفاده از گیت‌های CNOT درهم‌تنیده می‌شود. نتیجه یک کیوبیت منطقی سه‌تایی است:

∣ψL⟩=α∣000⟩+β∣111⟩

🔸که به آن کد تکراری (repetition code) گفته می‌شود زیرا اطلاعات منطقی را به طور اضافی در چندین کیوبیت رمزگذاری می‌کند تا از خطاهای تک کیوبیتی محافظت کند.

2️⃣کانال (معرفی خطا):
🔸در طول محاسبه یا انتقال، نویز ممکن است یکی از کیوبیت‌های فیزیکی را تحت تأثیر قرار دهد و حالت آن را برعکس کند (تبدیل حالت صفر به یک یا حالت یک به صفر). باکس «error source» در تصویر بالا این مرحله را نشان می‌دهد که هر یک از سه کیوبیت ممکن است دچار خطای بیت-فلپ شود.

3️⃣شناسایی (Detection):
🔸برای تعیین اینکه کدام کیوبیت ممکن است برعکس شده باشد، از کیوبیت‌های آنسیلای اضافی برای انجام تشخیص سندروم (syndrome detection) از طریق بررسی‌های برابری (parity ) استفاده می‌شود.

🔸مدار با اعمال گیت‌های CNOT بین کیوبیت‌های رمزگذاری‌شده و آنسیلاها، برابری (هماهنگی یا عدم هماهنگی) بین زوج‌های کیوبیت را اندازه‌گیری می‌کند. این فرآیند، اندازه‌گیری تثبیت‌کننده (stabilizer measurement) را تشکیل می‌دهد که الگوی خطا را نشان می‌دهد.

4️⃣اندازه‌گیری (Measurement):
🔸دو کیوبیت آنسیلا که برای بررسی برابری استفاده شده‌اند، سپس اندازه‌گیری می‌شوند و بیت‌های کلاسیک تولید می‌کنند (به آن‌ها «سندروم» گفته می‌شود).

🔸این‌ها اندازه‌گیری‌های میان‌مداری (mid-circuit) هستند، یعنی در طول محاسبه انجام می‌شوند ولی اطلاعات کوانتومی رمزگذاری‌شده را از بین نمی‌برند. نتایج (00، 01، 10 یا 11) نشان می‌دهد که آیا بیت-فلپ رخ داده یا خیر و در کدام کیوبیت است.

5️⃣رمزگشایی (Decoding):
🔸نتایج اندازه‌گیری کلاسیک با استفاده از یک جدول تطابق (در پایین سمت راست شکل) رمزگشایی می‌شوند:

00 → بدون خطا

01 → خطا در کیوبیت 3

10 → خطا در کیوبیت 1

11 → خطا در کیوبیت 2

🔸این جدول نشان می‌دهد کدام کیوبیت باید اصلاح شود.

6️⃣تصحیح (Correction):
🔸بر اساس مرحله رمزگشایی، یک گیت X (NOT) به کیوبیت معیوب اعمال می‌شود. این کار کیوبیت منطقی را به حالت رمزگذاری‌شده اصلی خود یعنی ψL بازمی‌گرداند. کد تنها می‌تواند یک بیت-فلپ در هر بار را اصلاح کند.

7️⃣بازیابی (Recycling):
🔸پس از تصحیح، کیوبیت منطقی از درهم‌تنیدگی آزاد می‌شود تا کیوبیت اصلاح‌شده واحد با حالت ψC بازیابی شود. کیوبیت‌های آنسیلا که برای تشخیص و تصحیح استفاده شده‌اند، به حالت اولیه صفر ریست می‌شوند تا برای استفاده مجدد آماده شوند.

8️⃣استفاده مجدد (Reuse):
🔸کیوبیت اصلاح‌شده و آنسیلاهای ریست‌شده سپس برای چرخه بعدی تصحیح خطا آماده هستند. در یک الگوریتم کوانتومی واقعی، این فرآیندهای تصحیح خطا به‌طور مداوم و همزمان با محاسبه اجرا می‌شوند تا صحت کیوبیت‌های منطقی در طول مدار حفظ شود.


🌐برگرفته‌شده از کتاب:
Understanding Quantum Technologies (❗2024❗)

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#کوانتوم_گرافیک #سطح_متوسط #محاسبات_کوانتومی

🔔زنگ تفریح
🔸🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#زنگ_تفریح