ایران کجای علم کوانتوم ایستاده است؟/ سردار فدوی چگونه مرزهای دانش را جابجا کرد!

رویداد۲۴ لیلا فرهادی: سردار فدوی جانشین فرمانده کل سپاه در یک مصاحبه تلویزیونی که جمعه شب از صدا و سیما پخش شده مدعی شده ایران امروز «سرمنشاء علم کوانتوم» است اما نمی‌تواند اعلام کند.» این فرمانده سپاه با اشاره به کامپیوتر‌های کوانتومی گفته «در این عرصه‌ها هم جلودار هستیم.»

باور‌های اغراق‌آمیز به توانمندی‌های داخلی به یک رویه مرسوم در میان مقامات جمهوری اسلامی ایران تبدیل شده است. این باور‌های خرافی و نظریه‌های شبه علم اصولا بدون مناسبات اقتصادی هم نیستند. پیش از این رویداد۲۴ در گزارشی به سود کلانی که مدعیان ساخت سامانه کشف کرونا و دستگاه‌های مشابه پرداخته است. در این گزارش ادعای فرمانده سپاه درباره علم کوانتوم، چیستی این علم و جایگاه ایران در آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

علی فدوی در برنامه‌ای زنده در تلویزیون گفته: «علم کوانتوم علمی بسیار قدیمی در جوامع اسلامی است. قریب به هزار سال پیش دانشمندان مسلمان در این باره صحبت کردند.» فدوی می‌گوید دو سال پیش کنفرانس به مناسبت صدمین سال آغاز علم کوانتوم در نیویورک برگزار شده و دانشمندان ایرانی هم در آن شرکت داشتند.

او گفته مقایسه مطالب عنوان شده در کنفرانس ادعایی نیویورک به عنوان آخرین یافته‌های کوانتوم با یک کتاب ابن عربی، فیلسوف و عارف مسلمان، نشان می‌دهد که عبار ت‌های ابن عربی کامل‌تر از عبارت‌های دانشمندان اخیر است. ما در هر عرصه‌ای وارد شدیم به نتیجه کامل رسیدیم. ما حتما سرمنشاء در علم کوانتوم هستیم، اما نمی‌شود اعلام کنیم.» فدوی همچنین با اشاره به پژوهش‌های جاری درباره کامپیوتر‌های کوانتومی گفته: «ما در این عرصه‌ها هم جلودار هستیم.» البته این مقام عالی‌رتبه نظامی معتقد است «در حالی که در دیگر کشور‌ها هر پیشرفتی اعلام می‌شود چنین سیاستی در ایران وجود ندارد.»

این نخستین بار نیست که یک مقام جمهوری اسلامی درباره کوانتوم اظهار نظر شاذ می‌کند. پیش از این برخی مقامات از لزوم ایجاد هماهنگی میان مبانی کلاس‌های فیزیک و کوانتوم و کلاس‌های معارف و اندیشه اسلامی در دانشگاه صحبت کرده بود. مهدی طهرانچی رئیس دانشگاه آزاد اسلامی و استاد فیزیک ایران سال ۹۸ از عدم ارتباط معنایی میان کلاس‌های کوانتوم و معارف اسلامی ابراز نارضایتی کرده بود! او گفته «متأسفانه بین آنچه در کلاس‌های فیزیک ۱ و ۲ و کوانتوم و کلاس‌های معارف و اندیشه ۱ و ۲ گفته می‌شود، هیچ ارتباطی وجود ندارد و در هر یک از این کلاس‌ها، طبیعت و خلقت از منظری متفاوت بررسی می‌شود.»

خلیل الله همایی راد نویسنده کتاب «پروژهشی در ترور حاج قاسم» در بخشی از پژوهش خود ادله ریاضی مانند اثر پروانه‌ای و فیزیک کوانتوم را به کار برده تا حوادث رخ داده در چهل روز بعد از ترور قاسم سلیمانی را توضیح دهد. همایی راد در این بخش از کتاب به جریان «توربولانسی» اشاره کرده که هیچ توجیه علمی ندارند و تصادفی رخ می‌دهند «ولی ما برای این پدیده‌ها و هر رخدادی، از منظر دین اسلام و در بیان شاعران و اندیشمندان ایرانی که مصادیق آن را در قالب نظم و نثر بیان کرده‌اند، توجیه داریم.»

او با اشاره به رخداد‌های پس از ترور  سردارقاسم سلیمانی گفته همه ذرّات عالم هستی به هم پیوسته، هوشمند، با شعور، سمیع و بصیر هستند و تحت فرمان الهی قرار دارند و با هر اتفاق ناگواری دچار آشوب می‌شوند و این مفهوم اثر پروانه‌ای است.»

علم کوانتوم چیست؟

برخلاف ادعای فدوی، دو سال پیش سالگرد صدمین سالگرد شاخه کوانتوم در فیزیک نبوده است. هرچند ریشه اولیه شناسایی این علم به بیش از چهار سده قبل برمی‌گردد، اما جهش کوانتومی به شکلی که امروزه درباره آن صحیت می‌شود، سابقه‌ای ۱۰۸ ساله دارد. سال ۱۹۱۳ «نیلز بور» ایده جهش کوانتومی را با مدل اتمی خود ارائه کرد. از آن زمان به بعد، فیزیک کوانتوم به شکل غیر قابل انتظاری جهان را تکان داد.

نیلز بوز فیزیکدان برجسته دانمارکی صاحب تئوری جهش کوانتومی

نگاه به جهان از لنز کوانتوم ریشه بسیاری از نوآوری‌های تکنولوژیکی قرن ۲۰ است. از انرژی اتمی گفته تا ترانزیستور‌ها و لیزر‌ها و تکتولوژی دیجیتال، تا کامپیوتر‌ها و جی‌پی‌اس و تجهیزات تصویربرداری پزشکی همگی به نوعی وامدار فیزیک کوانتوم هستند. همه این اختراعات توسط گروه‌های کوچکی شکل گرفته که سعی داشتند فیزیک اتم‌ها و زیراتم‌ها را درک کنند و هرگر فکر نمی‌کردند تلاش آن‌ها به ماهیت و جوهره زندگی بشر را اینگونه دستخوش تغییر کند.

رادیو ملی آمریکا به مناسبت صدمین سال تئوری جهش کوانتومی توسط نیلز بور در سال ۲۰۱۳ گزارشی منتشر کرده و در آن مدل اتمی بور را یک مدل دیوانه‌وار خوانده که کولاژی از ایده‌ها و نتیجه شهود خارق العاده او از ترکیبی از مفاهیم قدیمی و جدید است.

«بور» ساده‌ترین اتم یعنی اتم هیدروژن را به عنوان یک منظومه شمسی در نظر گرفته که یک پروتون و یک الکترون دارد. او به روش فیزیکی سعی کرده برخی داده‌های مشاهداتی را با ساده‌ترین مدل ممکن توضیح دهد. بور می‌دانسته که اتم یک منظومه شمسی ساده نیست: «سیاره‌ها میلیارد‌ها سال است که به دور خورشید می‌چرخد بدون اینکه انرژی از دست دهند. الکترون‌ها، اما بر اساس الکترومغناطیس کلاسیک با توجه به اینک بار منفی دارند و به سمت پروتون با بار مثبت جذب می‌شوند باید در هنگام دور زدن انرژی از خود ساطع کنند و به داخل هسته بیفتند.»

با این وصف بور برای نجات اتم باید قوانین جدیدی اختراع می‌کرد که با فیزیک کلاسیک در تضاد بود. او شجاعانه ایده خود را طرح کرد و گفت «چطور می‌شود اگر الکترون‌ها فقط در مدار‌های خاصی حرکت کنند که مانند پله‌های یک نردبان از هم فاصله داشته باشند. همان طور که شما نمی‌توانید بین دو پله بیاستید، الکترون هم نمی‌تواند در فضای بین دو مدار بایستد بلکه برای تغییر مدار باید از یک پله به پله بعدی بپرد که به آن جهش کوانتومی می‌گویند.

او با این ایده یک سوال تاریخی را هم جواب داد و آن اینکه چرا هر عنصر در هنگام سوختن رنگ مخصوص به خود را دارد و مانند اثر انگشت عنصر عمل می‌کند. بور توضیح داد که زمانی که الکترون‌ها از یک مدار به مداردیگر می‌پرند نوری از خود ساطع یا جذب می‌کنند. انیشتین در این جا سهم اصلی را در فیزیک کوانتوم داشته و نام این عنصر تشکیل دهنده نور را فوتون گذاشته است.

بور ارتباطی بین انرژی فوتون‌ها و تفاوت انرژی بین دو مداری که الکترون بین آن‌ها جهش داشته برقرار کرده است. او دلیل طیف رنگی متفاوتی که از عناصر ساطع می‌شود گفته دلیل این تنوع تعداد متفاوت پروتون است که با شدت انرژی متفاوتی الکترون‌ها را جذب می‌کنند.

فهم بشر از علم کوانتوم مسیر را برای بسیاری از پیشرفت‌های یک سده اخیر باز کرد. سازوکار ترانزیستور در اساس یک پدیده کوانتومی است. ما میلیارد‌ها ترانزیستور در ابعاد نانومتر را کنار هم چیده‌ایم و لایه لایه روی هم گذاشته‌ایم تا پردازشگر‌ها را بسازیم. از پرسرعت‌ترین ابرکامپیوترها، پیشرفته‌ترین اتومبیل‌ها و جدیدترین تلفن‌های همراه گرفته تا لامپ‌های کم‌مصرف و کنترل از راه دور تلویزیون و اسباب بازی‌های الکترونیکی همگی از ترازیستور استفاده می‌کنند.

در حافظه فلش از پدیده‌ای به نام تونل‌زنی کوانتومی برای پاک کردن کل اطلاعات استفاده می‌کنیم. سیستم موقعیت‌یاب جهانی (جی‌پی‌اس) هم به فیزیک کوانتومی محتاج است. لیزر و همه کاربرد‌های آن در فناوری اطلاعات و ارتباطات گرفته تا پزشکی، پدیده‌ای کوانتومی است.

چایگاه ایران در علم کوانتوم کجاست؟

علی اکبر صالحی سال ۹۷ گفته بود «۲ سال پیش برای ورود به کوانتوم دستورهایی صادر شد و حالا ایران فاصله‌ای با کشورهای پیشرفته ندارد.» البته صالحی معتقد بود ایران ۲ ساله به سطح برترین کشورهای جهان رسیده و راهی باقی نمانده اما سردار فدوی چند پله جلو رفته و مدعی شده ایران سرمنشاء این علم است! اما حقیقت چیست؟

تعداد مقالاتی که با کلید واژه کوانتوم در پایگاه اطلاعات علمی ایران (ایران‌داک) ثبت شده ۱۲۷۵ مقاله است. از این میان بخش قابل توجهی از مقالات در زیرمجموعه علوم انسانی و الهیات و معارف اسلامی دسته بسته شده‌اند (۱۳۲ مقاله). بخش اعظم مقالات در زیرشاخه‌های فیزیک، علوم پایه، ریاضی، زیست شناسی و شیمی دسته بندی شده‌اند که اساسا بیشتر جنبه تحقیقات بنیادین دارند (۸۶۵ مقاله).

در مجموع تنها ۱۴۹ مقاله از ۱۲۷۵ مقاله منتشر شده در ایران داک، به حوزه‌های مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر، مهندسی شیمی، مهندسی کشاورزی مرتبط بوده که می‌توانند جنبه پژوهش کاربردی داشته باشند. این یعنی ۱۱ درصد مجموع پژوهش‌های صورت گرفته در حوزه کوانتوم در ایران قابلیت تبدیل شدن به محصول فناوری دارند که احتمالا این درصد پژوهش‌ها نیز به بیماری مسری دانشگاه‌های کشور دچارند؛ «بیماری عدم ارتباط دانشگاه و صنعت.»

دکتر موسی زاده: ایران جایگاهی در علم کوانتوم ندارد

دکتر محمدحسن موسی‌زاده استادیار شیمی-فیزیک دانشگاه امیرکبیر درباره جایگاه ایران در علم کوانتوم جهان به رویداد۲۴ می‌گوید: فاصله زیادی بین ما و کشورهای پیشتاز در این حوزه وجود دارد. بودجه مرکز تحقیقات فیزیک هسته‌ای اروپا (سرن) بر پایه ده میلیارد یورو است که این اعداد و ارقام برای مراکز تحقیقاتی ما رویاست. علاوه بر بودجه های پژوهشی، نظام آموزش و پژوهش ما تحلیلگر و مفسر پدیده‌های علمی تربیت نمی‌کند بلکه دانشجویان به منابع بزرگ اطلاعات علمی تبدیل شده‌اند و متاسفانه از آموزش حل مساله و مشکلات کشور غافل مانده‌ایم و با گزارش تعداد مقالات بالا به بیراهه می‌رویم.

موسی زاده درباره جایگاه علمی ایران در علم کوانتوم می‌گوید: برای اینکه جایگاه کشور را بهتر متوجه شوید، کافی است به پژوهش‌های علمی منتشر شده در مجامع علمی مراجعه کنید و ببینید ایرانی‌ها چه سهمی داریم؟

او تصریح کرده ما نمی‌توانیم بگوییم در علم کوانتوم جایگاه ویژه‌ای داریم زیرا محیط‌های دانشگاهی ما به دلایل مختلف به دبیرستا‌ن‌های بسیار بزرگی شباهت دارند و قادر به پر کردن این فاصله نیستند.

دانشجوی دکترای محاسبات کوانتومی: پیش‌نیازهای علم کوانتوم در ایران وجود ندارد

بهمن قندچی دانشجوی دکترای دانشگاه استونی در رشته محاسبات کوانتومی درباره جایگاه ایران در علم کوانتوم به رویداد۲۴ گفته مثل همه شاخه‌های دیگر ما افراد توانمندی در حوزه کوانتوم چه در حوزه ریاضی یا فیزیکی در ایران داریم که در دانشگاه یا در پژوهشگاه دانش‌های بنیادی مشغول به فعالیت هستند. از طرفی ایرانی‌های توانمندی داریم که در گروه‌های معروف مطالعاتی حوزه کوانتوم مانند گروه‌های تحقیقاتی گوگل و ماکروسافت یا دانشگاه‌های معتبر جهان حضور دارند. اما اینکه در ایران چه اتفاقی می‌افتد، یک مساله دیگر است که من تصور می‌کنم اینکه ایران به پیشرفت قابل توجهی در علم کوانتوم دست پیدا کرده باشد کمی هم عجیب است.

قندچی حوزه مطالعات کوانتوم را به دو دسته تئوری و عملی تقسیم کرده و می‌گوید: اینکه ایران بخواهد دستگاه‌هایی را بر پایه علم کوانتوم به صورت عملی بسازد به پیش‌نیاز‌هایی احتیاج دارد که بعید است به آن دست پیدا کرده باشد. برای مثال ایران باید آزمایشگاهی برای تولید ریزپردازنده‌هایی مانند آنچه اینتل تولید می‌کند داشته باشد در حالی که در این فناوری‌ها مصرف کننده است نه تولید کننده.

او در ادامه تصریح می‌کند که ساخت چیپ‌های کوانتومی کار خیلی سخت‌تری نسبت به کامپیوتر‌های معمولی است در حالی که ایران در ریزپردازنده‌های کامپیوتر‌های معمولی هم واردکننده است.

قندچی به تولید کامپیوتر‌های کوانتومی در جهان اشاره کرده و گفته «کشور‌های زیادی نیستند که در این حوزه فعال هستند. در آمریکا شرکت‌هایی مانند گوگل و مایکروسافت و در چین شرکت علی‌بابا پروژه‌های بزرگ کوانتومی دارند. کشور‌های دیگر نظیر اتحادیه اروپا و روسیه پروژه‌هایی دارند، اما مهمترین آن‌ها که عملیاتی شده چین و آمریکاست.

او معتقد است اینکه بگوییم در علم کوانتوم به جایگاه ویژه‌ای دست پیدا کردیم، ادعای بزرگی است. مثل این است که بگوییم در ایران کارت گرافیکی درست کردیم که با بهترین‌های دنیا قابل رقابت است. برای اثبات این ادعا باید کارت گرافیکی را عرضه کنید. اما ممکن است یک وقتی بگویید این وسیله را ساختم، اما نمی‌توانم نشان دهم. در این شرایط ادعای شما قابل اثبات یا رد نیست.