جهش ایران کوانتومی

فناوری کوانتومی در ایران حالا چند سالی است که سوار قطار پیشرفت شده و پیمایش های جدید بین المللی تصریح می کند که کشورمان در سال 2023 در جایگاه 16 جهانی ایستاده است. البته نکته مهم در حوزه کوانتومی ایران، این است که رشد ایران در این حوزه، طی 10 سال همراه با یک جهش ستودنی بوده است.
پیشگام در کشورهای اسلامی
احمد فاضل زاده، رئیس مؤسسه استنادی و پایش علم و فناوری جهان اسلام روز گذشته در این زمینه با انتشار این خبر با بیان این که عملکرد کوانتومی ایران در میان کشورهای اسلامی، پیشرو و پیشگام است، گفته که ایران از رتبه ۲۳ تولیدات علمی و فناوری کوانتوم جهان در سال ۲۰۱۴ به ۱۶ در سال ۲۰۲۳ رسیده و نشان از بهبود عملکرد فناوری کوانتوم ایران در بازه زمانی ۱۰ ساله است. بهترین رتبه جمهوری اسلامی ایران در ۱۰ سال اخیر به سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۱ با رتبه ۱۵ برمی‌گردد.
کوانتوم چیست؟
همین ابتدا احتمالا برای برخی ممکن است این پرسش مطرح شود که وقتی می گوییم، فناوری کوانتومی، مقصود چیست؟ این را هم بگوییم که ما فقط یک تعریف کلی از این فناوری رابا شما در میان می گذاریم چراکه این فناوری دنیای سخت و پیچیده ای دارد که در حوزه دانش ما نیست. به هر روی، فیزیک کوانتوم رفتار کوچک ترین ذرات در جهان را مورد مطالعه قرار می‌دهد. منظور از کوچک ترین ذرات اتم‌ها، الکترون‌ها و پروتون‌هاست. الکترون‌ها به دور هسته می‌چرخند و هسته از پروتون و نوترون تشکیل شده است. پروتون و نوترون خود از ذرات کوچکتری به نام کوارک ساخته شده‌اند. در ساختار هسته گلوئون‌ها، کوارک‌ها را کنار یکدیگر نگه داشته‌اند. گلوئون‌ها ذراتی هستند که یک نیروی هسته‌ای قوی ایجاد می‌کنند تا کوارک‌ها و در نهایت پروتون‌ها و نوترون‌ها کنار هم باقی بمانند. بنابراین ذره کوچک ترین بخش سازنده ماده در طبیعت است که کوانتوم به مطالعه آن‌ها می‌پردازد.
 از علم کوانتوم برای ساخت GPS (موقعیت‌یاب)، لیزرها، دستگاه MRI، ترانزیستورها و رایانه‌های کوانتومی استفاده می‌شود. رایانه‌های کوانتومی اساس کار و شکل ظاهری متفاوتی نسبت به رایانه‌های معمولی دارند.
سید احمد فاضل‌زاده، رئیس مؤسسه استنادی و پایش علم و فناوری جهان اسلام روز گذشته این طور گفته است: فناوری کوانتومی یک موضوع داغ در سراسر جهان است، اولین انقلاب کوانتومی در قرن بیستم به ساخت قطعاتی همچون ترانزیستور منجر شد و تحول بزرگی را در فناوری ماشین‌های محاسباتی پیشرفته‌ نظیر ساخت رایانه و سپس ورود به دنیای اینترنت به وجود آورد.
اگر فناوری کوانتوم نداشته باشیم...
جدا از این که این فناوری، از علوم روز جهان است که در صورت تجاری سازی، ثروت انبوهی را با هود همراه می کند، این را هم باید بدانیم که با توجه به نوپا بودن علم کوانتوم و فناوری کوانتومی، این علم هنوز در حال رشد است و دامنه کاربردهای صنایع کوانتومی به سرعت در حال گسترش است و فعلاً تنها بخشی کوچک از این علم پیمایش شده است. این امر به معنای دو نتیجه بسیار مهم است؛ نخست این که پیشرفت در فناوری کوانتومی، نیازمند تدوین استراتژی کلان‌نگر است و دوم این که در آینده کشورهایی که از دسترسی به محصولات کوانتومی محروم باشند، از منظر امنیتی به شدت آسیب‌پذیر خواهند بود.
رقابت های شدید جهانی در کوانتوم
فاضل‌زاده با بیان این که در عرصه جهانی، رقابت فشرده و سنگینی در عرصه فناوری کوانتومی در جریان است، گفت: اکنون رقابت فشرده‌ای بین چین و آمریکا در فناوری‌های محتلف وجود دارد؛ چین پس از پیشی گرفتن از ایالات متحده آمریکا در فناوری‌های نسل چهارم و پنجم صنعت، با برنامه‌ریزی جامع و سرمایه‌گذاری عظیم، در فناوری کوانتومی نیز ممکن است سلطه فناورانه ایالات متحده آمریکا را به چالش بکشد. چین بیش از ۱۵ میلیارد دلار اعتبار جهت برتری کوانتومی در نظر گرفته است، اتحادیه اروپا بیش از ۷ میلیارد و آمریکا نزدیک به ۲ میلیارد دلار در این حوزه سرمایه‌گذاری کرده‌اند. بودجه کوانتومی چین، از مجموع بودجه کوانتومی دولت ایالات متحده آمریکا و کشورهای هم‌پیمان آن بیشتر است.
ایران و کوانتوم
بر اساس سند چشم‌انداز ۲۰ ساله ایران و دیگر اسناد بالادستی مرتبط از جمله نقشه جامع علمی کشور، انتظار بوده است که ایران در بخش فناوری کوانتوم، با بهره‌گیری و برخورداری از مدیریت دانش‌محور، ظرفیت‌های نرم‌افزاری، سخت‌افزاری و نیز مشارکت مؤثر نقش‌آفرینان دولتی و غیردولتی در زمینه بسط و توسعه دانش و فناوری‌های نوین در فناوری کوانتوم در جایگاه برتر منطقه قرار گیرد.
تحقق اهداف کلان اسناد بالادستی جمهوری اسلامی ایران، به خصوص سند چشم‌انداز ۱۴۰۴ در بخش فیزیک کوانتوم، مستلزم بهره‌گیری هر چه گسترده و کارآمد از فناوری‌های کوانتومی است. به منظور دستیابی به این فناوری‌های راهبردی، لازم است یک نقشه راه تهیه و به صورت مستند و مستدل اولویت‌گذاری شود. سند فناوری‌های راهبردی کوانتوم که نتیجه تلاش‌های جمعی و فرا دستگاهی است، نقشه راه کلان و اولویت‌ های دستیابی به فناوری‌های راهبردی مورد نیاز را برای مدیریت بهتر کشور در حوزه فیزیک کوانتوم ارائه می‌کند.
هشتمی ایران در دورنوردی کوانتومی
 نکته قابل توجه، رتبه ایران در فناوری دورنوردی کوانتومی است. ایران در این فناوری رتبه هشتم جهانی و رتبه اول در بین کشورهای جهان اسلام را به خود اختصاص داده است و در این فناوری نسبت به دیگر کشورهای جهان اسلام عملکرد بهتری داشته است.
رتبه جهانی ایران در فناوری‌های شبکه فوتونیک، ۱۷؛ مدار ابررسانا، ۱۸؛ کیوبیت چرخشی، ۱۶؛ اتم‌های خنثی (سرد)، ۲۱ ؛ یون‌های به دام افتاده، ۱۹ ؛ توزیع کلید کوانتومی، ۲۴ ؛ تکرارکننده کوانتومی، ۲۶ ؛ ساعت کوانتومی، ۱۲ ؛ تصویربرداری کوانتومی، ۱۴ و رادار کوانتومی، ۱۵ است.