مخابرات کوانتومی؛ از یک انتخاب پژوهشی تا طراحی ارتباطات آینده

به گزارش آستان‌نیوز، دکتر محمد بلوکیان، دانش‌آموخته کارشناسی مهندسی برق الکترونیک دانشگاه بیرجند، کارشناسی ارشد دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع) و دکتری برق الکترونیک دانشگاه سمنان است که فعالیت پژوهشی خود در حوزه مخابرات و اطلاعات کوانتومی را از دوره کارشناسی ارشد و زیر نظر دکتر منیره هوشمند، عضو هیئت علمی گروه مهندسی برق دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع)، آغاز کرد.

وی در سال ۱۳۹۶ از طریق سهمیه استعدادهای درخشان وارد دوره کارشناسی ارشد دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع) شد و به‌عنوان رتبه نخست ورودی‌های این سال فارغ‌التحصیل شد. بلوکیان پس از دفاع از رساله دکتری در مهر ۱۴۰۴، با حمایت بنیاد ملی علم ایران و میزبانی دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع)، به‌عنوان نخستین پژوهشگر پسادکتری این دانشگاه فعالیت خود را ادامه داد.

در همین راستا، گفت‌وگویی با این پژوهشگر حوزه مخابرات و اطلاعات کوانتومی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:

خودتان را نه از روی رزومه، بلکه از نگاه یک پژوهشگر چگونه معرفی می‌کنید؟

مسیر علمی من از مهندسی برق الکترونیک دانشگاه بیرجند آغاز شد، اما خیلی زود متوجه شدم بیش از فناوری‌های متداول، به پرسش‌های جدیدی که نیازمند تفکر و تعمق هستند علاقه دارم. همین کنجکاوی باعث شد در دوره کارشناسی ارشد وارد حوزه نوظهور مخابرات کوانتومی شوم و زیر نظر دکتر منیره هوشمند فعالیت پژوهشی خود را آغاز کنم. در ادامه، دوره دکتری را در دانشگاه سمنان گذراندم و این مسیر را با تمرکز بیشتری ادامه دادم که حاصل آن انتشار مقالات بین‌المللی در زمینه ارتباطات کوانتومی بود.

امروز نیز در دوره پسادکتری، بر کمی‌سازی منابع و هزینه‌ها در مخابرات کوانتومی و بازطراحی پروتکل‌های ارتباطی تمرکز دارم.

مهم‌ترین نقاط عطف مسیر علمی شما چه بوده است؟

ورود به دانشگاه بیرجند در سال ۱۳۹۱ نقطه آغاز این مسیر بود. در دوره کارشناسی تلاش کردم علاوه بر درس، مفاهیم را عمیق یاد بگیرم و در فعالیت‌های علمی حضور داشته باشم و در نتیجه جزو دانشجویان ممتاز دانشکده شدم.

ورود در سال ۱۳۹۶ از طریق سهمیه استعدادهای درخشان به کارشناسی ارشد دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع) و کسب رتبه نخست ورودی‌ها، نقطه عطف مهم دیگری بود؛ زیرا برای نخستین بار وارد دنیای مخابرات و اطلاعات کوانتومی شدم.

حضور در کنار دکتر هوشمند نیز نگاه مرا به پژوهش تغییر داد. ایشان به من آموختند مسائل علمی را عمیق و از زوایای مختلف تحلیل کنم و یک حوزه پژوهشی را با استمرار و نگاهی تخصصی دنبال کنم. پس از کارشناسی ارشد و دوره سربازی، همکاری علمی‌ام را با ایشان ادامه دادم و در سال ۱۴۰۰ وارد دوره دکتری دانشگاه سمنان شدم.

تلاش کردم پژوهش‌هایم حول طراحی، تحلیل و بهینه‌سازی پروتکل‌های مخابرات کوانتومی شکل بگیرد و این مسیر به انتشار مقالات بین‌المللی منجر شد.

نخستین پژوهشگر پسادکتری دانشگاه بودن برای شما افتخار است یا مسئولیت؟

بیش از آنکه افتخار بدانم، آن را یک مسئولیت می‌دانم. این جایگاه تعهدی جدی برایم ایجاد می‌کند تا پاسخگوی اعتماد بنیاد ملی علم ایران، دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع) و استاد راهبر طرح باشم.

درباره موضوع پژوهش پسادکتری خود و اهمیت آن توضیح دهید.

رایانه‌های کوانتومی قدرتمند در آینده می‌توانند امنیت بخشی از الگوریتم‌های رمزنگاری متداول را که پایه امنیت ارتباطات دیجیتال هستند، به چالش بکشند. از این رو کشورهای مختلف برای طراحی زیرساخت‌های ارتباطی آینده بر پایه قوانین فیزیک کوانتوم سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

مخابرات کوانتومی یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این حوزه است که امنیت آن از قوانین مکانیک کوانتومی سرچشمه می‌گیرد و تلاش برای استراق سمع یا مداخله در انتقال اطلاعات، بر وضعیت سامانه اثر می‌گذارد و قابل آشکارسازی است. با

این حال، اجرای این پروتکل‌ها به منابعی مانند درهم‌تنیدگی کوانتومی، کانال‌های باکیفیت، حافظه‌های کوانتومی و تجهیزات پیشرفته نیاز دارد که محدود و پرهزینه هستند.

پژوهش پسادکتری من بر همین مسئله متمرکز است؛ یعنی کمّی‌سازی منابع مورد نیاز، ارزیابی هزینه‌های اجرا و بازطراحی پروتکل‌ها به‌گونه‌ای که بدون کاهش امنیت و عملکرد، امکان پیاده‌سازی آن‌ها در مقیاس‌های بزرگ‌تر و شرایط واقعی در ایران اسلامی فراهم شود.

چه عواملی یک دانشگاه را به محیطی مناسب برای تولید علم تبدیل می‌کند؟

کیفیت پژوهش را نمی‌توان صرفا با دولتی یا غیردولتی بودن دانشگاه سنجید. فرهنگ پژوهش، کیفیت اعضای هیئت علمی، گروه‌های تحقیقاتی فعال و نگاه بلندمدت به توسعه علم اهمیت بیشتری دارند.

حمایت بنیاد ملی علم ایران نیز نشان می‌دهد که طرح‌ها بر اساس کیفیت علمی، نوآوری و ظرفیت اجرای آن‌ها ارزیابی می‌شوند؛ نه صرفا نام دانشگاه. حمایت از دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع) در حوزه فناوری‌های کوانتومی نیز نشان‌دهنده اهمیت کیفیت پژوهش است.

چرا دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع) را برای دوره پسادکتری انتخاب کردید؟

انتخاب محل پسادکتری بیش از نام دانشگاه، به وجود گروه پژوهشی فعال، مسئله علمی ارزشمند و استاد راهبر توانمند بستگی دارد. دانشگاه بین‌المللی امام رضا(ع) برای من جایی است که مسیر حرفه‌ای‌ام در حوزه مخابرات کوانتومی از آن آغاز شد.

ادامه همکاری با دکتر منیره هوشمند، از پژوهشگران شناخته‌شده حوزه فناوری‌های کوانتومی، یکی از مهم‌ترین دلایل بازگشتم بود. فعالیت‌های علمی ایشان زمینه شکل‌گیری یک هسته پژوهشی پویا در این حوزه را در دانشگاه فراهم کرده است. همچنین انتساب دانشگاه به حضرت علی بن موسی‌الرضا(ع)، فضایی همراه با آرامش و انگیزه معنوی برای دانشجویان و پژوهشگران ایجاد می‌کند.

جایگاه ایران را در رقابت جهانی فناوری‌های کوانتومی چگونه ارزیابی می‌کنید؟

ایران با برخورداری از نیروی انسانی مستعد و دستاوردهای علمی قابل‌توجه، ظرفیت بالایی در این حوزه دارد اما برای ارتقای جایگاه کشور باید از مرحله تولید مقاله عبور و به سمت توسعه زیرساخت، فناوری‌های کاربردی و صنعتی‌سازی ایده‌ها حرکت کنیم. حمایت هدفمند از پژوهشگران جوان، توسعه آزمایشگاه‌های تخصصی و تقویت همکاری‌های بین‌المللی می‌تواند این مسیر را هموار کند.

مهم‌ترین توصیه شما به دانشجویان و پژوهشگران جوان چیست؟

باید یک مسیر علمی مشخص را با صبر و استمرار دنبال کرد، از پراکندگی پرهیز کرد، زبان علم را آموخت و استاد و گروه پژوهشی مناسبی انتخاب کرد. در کنار آن، تلاش علمی نیز باید اخلاق و مسئولیت‌پذیری را حفظ کرد. موفقیت پژوهشی بیش از امکانات، به انگیزه، پشتکار و تعهد وابسته است و پژوهش باید به تولید دانشی ماندگار و مفید برای جامعه منجر شود.

اگر به سال ۱۳۹۱ بازگردید، چه جمله‌ای به خودتان که ابتدای مسیر بودید، می‌گویید؟

برای رؤیاهایت عجله نکن، اما هیچ‌وقت از آن‌ها دست نکش. هیچ مسیر علمی ارزشمندی کوتاه و آسان نیست؛ اما اگر علاقه، پشتکار و هدف مشخص وجود داشته باشد، سختی‌های مسیر نیز به بخشی از لذت آن تبدیل می‌شوند.

آینده‌ای که برای فناوری‌های کوانتومی در ایران آرزو دارید چیست؟

آرزو دارم روزی برسد که نام ایران نه‌تنها در تولید مقالات علمی، بلکه در توسعه فناوری‌های کوانتومی و ارائه راهکارهای نوآورانه برای مسائل جهانی نیز در میان کشورهای اثرگذار دیده شود.