Quantum Computing and Communications

ما در چند سال گذشته درک خود از دنیای کوانتومی را به‌طور اساسی بهبود بخشیده‌ایم. نه فقط از نظر فکری، بلکه توانایی ما برای دستکاری سیستم های کوانتومی واقعی به همان اندازه با درک ما از رفتار اساسی آنها افزایش یافته است. این دو شاخه - مهار فکری و عملی جهان کوانتومی - در زمانی ظهور کردند که شاخه سوم - پردازش اطلاعات - نیز رشد انفجاری را تجربه کرد. این سه شاخه اکنون در حال در هم تنیده شدن هستند. در کنار هم، درک ما از پردازش اطلاعات، نظریه کوانتومی و کنترل کوانتومی عملی باعث رشد جدید قوی با پتانسیل بسیار زیاد می شود. همیشه باید مراقب بود که کلمه «انقلابی» را خیلی راحت به کار برد. با این حال، یافتن کلمه دیگری برای توصیف تحولاتی که در نیمه دوم دهه 1990 رخ داده است دشوار است. در سال 1986، ریچارد فاینمن، استاد فیزیک بینا، اظهارات بسیار جالبی کرد: «... بعداً مضحک‌تر خواهیم شد و به جای 1011 اتم فعلی، بیت‌هایی را که روی یک اتم نوشته شده است در نظر می‌گیریم. چنین مزخرفاتی بسیار سرگرم‌کننده است. به اساتیدی مثل من.» بسیار مایه تاسف است که فاینمن زنده نماند تا این «چرند» را به طور کامل به واقعیت تبدیل کند. او بیش از هر کس دیگری از این واقعیت لذت می برد که اکنون امکان نوشتن اطلاعات روی یک اتم، یا در واقع یک یون یا فوتون وجود دارد.

We have, in the last few years, radically improved our grasp of the quantum world. Not just intellectually, either: our ability to manipulate real quantum systems has grown in equal measure with our understanding of their fundamental behavior. These two shoots - the intellectual and the practical harnessing of the quantum world - have sprung up at a time when a third shoot - information processing - has also been experiencing explosive growth. These three shoots are now becoming intertwined. Twisted together, our understanding of information processing, quantum theory and practical quantum control make for a strong new growth with enormous potential. One must always be careful about using the word 'revolutionary' too readily. It is, however, difficult to find another word to describe the developments that have been taking place during the second half of the 1990s. In 1986 Richard Feynman, the visionary professor of physics, made a very interesting remark: " ... we are going to be even more ridiculous later and consider bits written on one atom instead of the present 1011 atoms. Such nonsense is very entertaining to professors like me." It is exceptionally unfortunate that Feynman did not live to see this 'nonsense' fully transformed into reality. He, more than anybody, would enjoy the fact that it is now possible to write information onto an atom, or indeed an ion or a photon.