Archive for: ژانویه 6th, 2018

جفت‌شدگی کوانتومی؛ گامی در جهت ساخت پردازنده‌ها‌ی کوانتومی

تکنولوژی‌ها‌ی کوانتومی جدید، برای ایجاد تحول در نحوه‌ی پردازش داده‌ها طراحی شده‌اند. برای مثال، اتم‌ها، مدار‌ها‌ی ابررسانا‌ی کوانتومی و فوتون‌ها، عناصر اصلی سازنده‌ی پردازنده‌ها‌ی کوانتومی آینده هستند. در سال‌ها‌ی اخیر، مشخص شده است که هیچ یک از این عناصر سازنده‌ی کوانتومی، تمامی انتظارات از قبیل دریافت، ذخیره، انتقال و پردازش سیگنال‌ها‌ی کوانتومی را برآورده نمی‌کنند.یک گروه تحقیقاتی به رهبری پروفسور جوزف فورتک، رینهلد کلینر و دایتر کوله از دانشکده‌ی فیزیک دانشگاه توبینگن، توانستند اتم‌ها‌یی را که به طریق مغناطیسی ذخیره شده‌اند، روی یک تراشه‌ی حاوی تشدید‌گر میکروویو ابررسانا قرار دهند.

ترکیب این دو عنصر، قدم مهمی در ساخت سیستم‌ها‌ی اتمی و ابررسانا‌ی کوانتومی است. این دستاورد، در آینده باعث پیشرفت بیش‌تر پردازنده‌ها و شبکه‌ها‌ی کوانتومی خواهد بود. این پژوهش، در آخرین نسخه‌ی Nature Communications منتشر شده است.

فورتک می‌گوید:

حالت‌ها‌ی کوانتومی، قابلیت به‌روزرسانی الگو‌ها‌ی قدیمی در بسیاری از زمینه‌ها را دارند. ارتباطات کوانتومی، امکان انتقال داده‌ها بدون هیچ‌گونه سرقت و هک را فراهم می‌کنند. سنسور‌ها‌ی کوانتومی، دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌ها را روی داده‌ها انجام می‌دهند. برای به‌ کار گرفتن این تکنولوژی‌ها در زندگی روزانه، باید ابزارهای سخت‌افزاری خود را ارتقاء دهیم.

ابزارهای سخت‌افزاری جدید به‌جای به‌ کار گرفتن سیگنال‌ها‌ی قدیمی که از طریق صفر و یک به دیجیتال تبدیل می‌شدند، باید بتوانند حالت‌ها‌ی در‌هم تنیده‌ی کوانتومی پیچیده را پردازش کنند. فورتک در این خصوص چنین توضیح می‌دهد:

تنها به‌وسیله‌ی ترکیب تمامی عناصر کوانتومی می‌توانیم به بیش‌ترین بهره از عملکرد سیستم‌ها برسیم. در این صورت، محاسبات را می‌توان توسط مدار‌ها‌ی ابررسانا، بسیار سریع‌تر از گذشته انجام داد. با این حال، ذخیره‌سازی با مقیاس زمانی کوتاه امکان‌پذیر است.اتم‌های طبیعی قرار داده‌شده‌ روی سطح یک تراشه، به دلیل برهم‌کنش بسیار کمی که با محیط اطراف خود دارند، برای ذخیره‌سازی کوانتومی اطلاعات و گسیل فوتون به‌منظور انتقال اطلاعات، بسیار مناسب هستند. به دلایل گفته‌شده، پژوهشگران در آخرین پژوهش خود دو عنصر کوانتومی را برای دستیابی به یک سیستم چندگانه، ترکیب کردند. سیستم کوانتومی چندگانه، کوچک‌ترین عناصر الکترونیکی کوانتومی و طبیعی جهان (اتم‌ها) را با مدار‌ها‌ی مصنوعی یعنی همان تشدیدگرهای میکروویو ابررسانا ترکیب می‌کند. دکتر هلج هترمن می‌گوید:

ما از عملکرد و ویژگی‌ها‌ی مثبت هر دو عنصر استفاده می‌کنیم. ترکیب دو عنصر کوانتومی متفاوت، امکان ساخت یک پردازنده‌ی کوانتومی واقعی حاوی شبکه‌ها‌ی کوانتومی ابررسانا، ذخیره‌سازی اتمی کوانتومی و کیوبیت‌های (qubit) فوتونی را به ما می‌دهد. کیوبیت‌ شبیه به بیت‌ در سیستم‌ها‌ی رایانه‌ای معمولی است. در حقیقت، کیوبیت‌ها، کوچک‌ترین واحد سیگنال‌ها‌ی کوانتومی هستند.سیستم چند‌گانه‌ی کوانتومی جدید، در آینده به‌صورت موازی با تکنولوژی امروز کار خواهد‌ کرد. اگر به ابزار‌ها‌ی سخت‌افزاری رایانه‌ی خود نگاه کنید، خواهید دید که محاسبات به وسیله‌ی مدار‌ها‌ی میکروالکترونیک انجام می‌شوند، اطلاعات به‌وسیله‌ی ابزار‌ها‌ی مغناطیسی ذخیره و از طریق کابل‌ها‌ی اپتیکی و اینترنت به سیستم شما منتقل می‌شوند.

اینتل وصله امنیتی برای رفع روزنه Meltdown و Spectre را منتشر می‌کند

پس از فاش شدن وجود دو روزنه‌ی امنیتی بسیار بزرگ در پردازنده‌هایی که اینتل طی دو دهه‌ی اخیر راهی بازار کرده است، کمپانی‌هایی نظیر مایکروسافت و اپل در کنار بنیاد توسعه‌ی لینوکس در پی انتشار بروزرسانی برای هسته‌ی سیستم عامل خود به‌منظور جلوگیری از نفوذ به رایانه‌های کاربران خود از طریق این روزنه‌های امنیتی هستند. حال اینتل اعلام کرده که انتشار وصله‌های امنیتی مورد نیاز برای رفع روزنه‌های امنیتی را از روز گذشته آغاز کرده است.اینتل روز گذشته با انتشار بیانیه‌ای اعلام کرد که به سرعت وارد عمل شده است و بروزرسانی‌های امنیتی را برای رایانه‌هایی که از پردازنده‌های معمولی و سرور اینتل استفاده می‌کنند، تدارک دیده است تا بتواند دو روزنه‌ی امنیتی موسوم به Spectre و Meltdown را که توسط Project Zero گوگل کشف شده است، پوشش بدهد و به این ترتیب خطر نفوذ و سرقت اطلاعات کاربران را برطرف کند.همانطور که دیروز در ربلک خواندید، دو روزنه‌ی امنیتی Meltdown و Spectre عمری بیش از دو دهه دارند. با استفاده از این دو روزنه‌ی امنیتی، هکرها قادرند اطلاعات موجود روی حافظه‌ی رم از قبیل داده‌های در حال استفاده نظیر رمزهای عبور موجود در مرورگرها، اطلاعات ایمیل‌ها، تصاویر بازشده و انواع اطلاعاتی را که در حافظه قرار دارد، به دست آورند و از آن‌ها سوءاستفاده کنند. البته این دو روزنه‌ی امنیتی محدود به رایانه‌ها و سرور‌های مبتنی بر پردازنده‌های اینتل نیستند و سایر تراشه‌ها از قبیل شماری از تراشه‌های ARM و AMD را شامل می‌شود.اینتل اعلام کرده است که بروزرسانی مورد نیاز برای رفع این دو روزنه‌ی امنیتی را برای پردازنده‌های پنج سال اخیر تا اواخر هفته‌ی آینده‌ منتشر خواهد کرد. این کمپانی امیدوار است بتواند بیش از ۹۰ درصد از پردازنده‌های تولیدشده در پنج سال اخیر را به‌روز و در برابر مشکل امنیتی مورد نظر ایمن کند.