عصر ایران - رایانه‌ها به بخشی اساسی از زندگی مدرن ما تبدیل شد‌اند. ما از آنها برای موارد مختلف مانند کار، انجام تکالیف مدرسه، خرید، سرگرمی و تقریبا هر چیز دیگری استفاده می‌کنیم.
اما نقطۀ آغاز برای این دستگاه‌های نوآورانه کجا بود و آیندۀ آنها چگونه رقم خواهد خورد؟ در این نوشته نگاهی کوتاه به نحوه تغییر رایانه در طول زمان داریم.
نخستین موتورهای رایانشی اتوماتیک در قرن نوزدهم اختراع شده و به نام موتور تفاوت بابیج شناخته می‌شد. با این وجود، موردی مشابه قبلا توسط یوهان هلفریش فون مولر تصویرسازی شده بود.
مولر یک مهندس آلمانی بود که در اواخر قرن هجدهم ساختاری برای این رایانه روی کاغد ارائه کرد. اما در آن زمان فناوری به اندازه‌ای پیشرفت نکرده بود که وی بتواند چنین دستگاهی را بسازد.
موتور تفاوت بابیج بسیار بزرگ بود و وزنی حدود پنج تن داشت. این دستگاه برای حل کردن مسائل پیچیده ریاضی که حل آنها به صورت دستی زمان زیادی نیاز داشت، طراحی شده بود.
برخی این بحث را مطرح می کنند که محاسبه‌گر و یکپارچه‌ساز عددی الکترونیکی (انیاک) نخستین رایانه واقعی بود. بیش از یک قرن پس از اختراع ماشین تفاوت بابیج، جان ماکلی این دستگاه را معرفی کرد. ماکلی به سرعت پتنتی (ثبت اختراع) را ثبت کرد که به وی اجازه داد اعتبار برای معرفی نخستین رایانه را کسب کند.
نه موتور تفاوت بابیج و نه انیاک شبیه رایانه هایی مورد استفاده امروز نبودند. نخستین رایانه دارای نمایشگر به نام زیراکس آلتو در سال 1973 معرفی شد.
زیراکس آلتو توسط شرکت آمریکایی پارک (PARC) به عنوان یک سامانه پژوهشی توسعه داده شد. ویژگی های دوستدار کاربر به موقعیت پیشگامانه آن در صنعت لوازم الکترونیکی افزود. حتی یک کودک نیز می توانست با این رایانه کار کند که برای موتور تفاوت بابیج یا انیاک چنین چیزی تقریبا غیرممکن بود.
رایانه آلتو با نرم افزار گرافیکی آسان برای استفاده خود مسیر را برای رابط های کاربری گرافیکی (GUI) امروزی هموارد کرد. نمایشگر آلتو از یک یک صفحه نمایش بیت‌مپ استفاده می کرد که امروزه بسیار ابتدایی محسوب می شود، اما در دهه 1970 بسیار چشمگیر بود. این دستگاه دارای ماوس ویژه خود بود، اگرچه با آنچه امروز به عنوان ماوس می شناسیم، بسیار متفاوت بود.
عکس بالا چندان شبیه به یک لپ تاپ به نظر نمی رسد، این گونه نیست؟
آزبورن 1 نخستین لپ تاپی بود که برای استفاده عموم روانه بازار شد. این دستگاه توسط آدام آزبورن، یک مولف و ناشر نرم افزار بریتانیایی، در سال 1981 معرفی شد. این لپ تاپ همانند زیراکس آلتو دارای نمایشگر بود، اما اندازه آن فقط پنچ اینچ بود. آزبورن 1 دارای 64 کیلوبایت حافظه رم، چهار کیلوبایت حافظه رام و دو درایو فلاپی دیسک بود.
در شرایطی که این لپ تاپ در زمان عرضه خود موجب بحث های بسیاری در صنعت شد، اما استفاده از آن به عنوان یک رایانه قابل حمل راحت نبود. آزبورن 1 فاقد باتری بود. از این رو، کاربر برای کار با آن باید همواره دستگاه را به پریز برق متصل می کرد. همچنین، لپ تاپ آزبورن 1 حدود 11 کیلوگرم وزن داشت. چند سال پس از معرفی آزبورن 1، توسعه دهندگان استفاده از باتری در لپ تاپ ها را آغاز کردند. با این وجود، این باتری ها تنها حدود یک ساعت امکان استفاده از دستگاه بی نیاز از اتصال به پریز برق را فراهم می کردند.
زمانی که آزبورن 1 روانه بازار شد افراد کمی قدرت خرید آن را داشتند. قیمت این لپ تاپ در سال 1981 برابر با 1,795 دلار بود. با توجه به این که لپ تاپ های استاندارد فعلی قیمتی بین 800 تا 2,000 دلار دارند و ویژگی های بسیار بیشتری را ارائه می کنند، این قیمت بسیار گرانی در آن زمان بود. اما با توجه به این که آزبورن 1 نخستین لپ تاپی بود که عموم مردم می توانستند آن را خریداری کنند، شاید چندان نتوان به قیمت بالای آن ایراد گرفت.
رایانه ها طی قرن بیست و یکم شاهد پیشرفت سریع خود بوده اند. ما شاهد بهبود چشمگیری در کیفیت تصویر، حافظه ذخیره سازی، و عمر باتری، افزون بر موارد دیگر بوده ایم. اما آینده رایانه ها چگونه رقم خواهد خورد؟
موارد بسیاری وجود دارند که افراد قصد دارند در رایانه های آینده ببینند: باتری با طول عمر یک روز، سرعت های پردازش هرچه سریع‌تر، و گرافیک بهتر از آن جمله اند. در حال حاضر، شرکت های فعال در زمینه تولید رایانه ها به دنبال بهبود این جنبه ها هستند. به عنوان نمونه، لپ تاپ هایی با دو نمایشگر یا مجهز به نمایشگرهای 4K و قدرت سخت افزاری بسیار بالا در بازار وجود دارند.
اما بیش از هر چیزی، در حال حاضر رایانه کوانتومی چیزیست که به عنوان آینده رایانش مورد توجه قرار گرفته است. رایانه های کوانتومی با رایانه هایی که در حال حاضر در بازار وجود دارند، بسیار متفاوت هستند. این ماشین ها از ویژگی های فیزیک کوانتوم برای انجام عملیات استفاده می کنند. تفاوت کلیدی بین رایانه های سنتی و کوانتومی در روش ذخیره داده ها توسط آنها دیده می شود. رایانه های عادی از بیت ها استفاده می کنند، در شرایطی که رایانه های کوانتومی از بیت کوانتومی یا کیوبیت استفاده می کنند.
رایانه های کوانتومی می توانند با کمک الگوریتم های یادگیری پیچیده راه حل هایی برای مسائل بزرگ تولید کنند. همچنین، آنها می توانند چندین نتیجه و ترکیب را به طور همزمان در نظر گرفته و پردازش کنند که آنها را در ارائه عملکرد خود بسیار سریع می سازد. نکته هیجان انگیز درباره رایانه های کوانتومی این است که در آینده می توانند حتی راه حل هایی برای بحران های مهم جهانی مشابه با همه‌گیری بیماری کووید-19 یا تغییرات آب و هوایی ارائه کنند. چنین قابلیت هایی رایانه های کوانتومی را به طور بالقوه به یک گزینه نجات بخش تبدیل می کند و یک گام فناورانه بزرگ برای بشریت خواهد بود.
با پیشرفت سریع و گسترده فناوری از دهه ای به دهه دیگر، فقط می توان تصور کرد که رایانه های ما در 30 یا 40 سال آینده قادر به انجام چه کارهایی هستند.
با قابلیت های رایانه های خانگی فعلی ما و احتمالات امیدوارکننده رایانه های کوانتومی، فقط می توان فرض کرد که رایانه ها به تغییر جهان حتی بیشتر از آنچه تاکنون انجام داده اند، ادامه خواهند داد.
ترجمه: محمدمهدی حیدرپور
بیشتر بخوانید:
*چین و ادعای ساخت قدرتمندترین رایانه کوانتومی جهان