جوجل إن الكشف مؤخرًا عن معالجها الكمي، Willow، ليس مجرد طفرة تكنولوجية، بل يبدو أنه يمثل قفزة كبيرة في مستقبل الحوسبة. وقد حظي هذا الإنجاز باهتمام صناعة التكنولوجيا الناشئة، حيث تكهن الخبراء بالآثار المترتبة على كل شيء بدءًا من اكتشاف الأدوية وحتى استكشاف الفضاء والأكوان المتعددة. يتطور مشهد الحوسبة الكمومية بسرعة مع شركات معروفة مثل”https://quantum.microsoft.com/” rel=”nofollow noopener noreferrer” الهدف=”_blank” العنوان=”https://quantum.microsoft.com/” data-ga-track=”ExternalLink:https://quantum.microsoft.com/” aria-label=”Microsoft”> مايكروسوفت,”https://www.intel.com/content/www/us/en/research/quantum-computing.html” rel=”nofollow noopener noreferrer” الهدف=”_blank” العنوان=”https://www.intel.com/content/www/us/en/research/quantum-computing.html” data-ga-track=”ExternalLink:https://www.intel.com/content/www/us/en/research/quantum-computing.html” aria-label=”Intel”> إنتل و”https://www.ibm.com/quantum” rel=”nofollow noopener noreferrer” الهدف=”_blank” العنوان=”https://www.ibm.com/quantum” data-ga-track=”ExternalLink:https://www.ibm.com/quantum” aria-label=”IBM”> آي بي إم والناشئة مثل”https://ionq.com/” rel=”nofollow noopener noreferrer” الهدف=”_blank” العنوان=”https://ionq.com/” data-ga-track=”ExternalLink:https://ionq.com/” aria-label=”IonQ”> ايونس و”https://www.rigetti.com/” rel=”nofollow noopener noreferrer” الهدف=”_blank” العنوان=”https://www.rigetti.com/” data-ga-track=”ExternalLink:https://www.rigetti.com/” aria-label=”Rigetti”> ريجيتي على سبيل المثال لا الحصر.
يدعي فريق Willow أنه يستطيع إجراء عملية حسابية معقدة في خمس دقائق فقط والتي قد تستغرق حاسوبًا عملاقًا 10 سيبتيليون سنة، وهو أمر محير للعقل. ولوضع هذا في الاعتبار، فإن 10 سيبتيليون سنة هي ما يقرب من 700 مليار مرة من العمر المقدر الحالي للكون بحوالي 13.8 مليار سنة. وقد دفع هذا العمل الفذ الخبراء في هذا المجال إلى التساؤل بصوت عالٍ عما إذا كانت أجهزة الكمبيوتر الكمومية تستفيد من قوة الأكوان المتوازية لتسريع العمليات الحسابية.
هذه ليست مجرد تكهنات. وفقًا لهؤلاء الباحثين، فإن هذه الفكرة متجذرة في المبادئ الأساسية لميكانيكا الكم. ويزعمون أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية يمكن أن توجد في حالات متعددة في وقت واحد، مما يسمح لهم باستكشاف المناظر الطبيعية الحسابية الشاسعة. هذه القدرة على استكشاف احتمالات متعددة في وقت واحد، والتي تذكرنا بمفهوم الأكوان المتوازية، دفعت البعض إلى التكهن بأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لطبيعة الواقع نفسه!
تحدي فك التماسك الكمي وحل ويلو
لذا، على عكس أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، التي تعتمد على البتات لتمثيل المعلومات على هيئة 0 و1، فإن أجهزة الكمبيوتر الكمومية تسخر قوة ميكانيكا الكم لاستخدام البتات الكمومية أو “الكيوبتات”. يمكن للبتات الكمومية أن تتواجد في حالات متعددة في وقت واحد، وهي ظاهرة تعرف باسم التراكب. وهذا يمكّن أجهزة الكمبيوتر الكمومية من إجراء حسابات معقدة بشكل أسرع بشكل كبير من أجهزة الكمبيوتر التقليدية.
إحدى العقبات الرئيسية في الحوسبة الكمومية هي “فك الترابط” الكمي، حيث تفقد الكيوبت حالتها الكمومية بسبب التدخل البيئي. تعالج شريحة Willow من Google هذا التحدي من خلال تقنيات تصحيح الأخطاء المتقدمة. من خلال تخفيف عدم الترابط، يتيح Willow إجراء حسابات كمومية أكثر استقرارًا وموثوقية لفترات أطول. يسمح هذا الاختراق لـ Willow بإجراء حسابات أكثر تعقيدًا بدقة أكبر، مما يجعلها قفزة كبيرة إلى الأمام مقارنة بأجهزة الكمبيوتر الكمومية السابقة.
مستقبل العالم الحقيقي الكمي للآثار الحية
في حين أن فكرة إعادة تعريف الواقع واستكشاف الأكوان الموازية تبدو محيرة للعقل وقليلًا من الخيال العلمي، فإن مستقبل العالم الحقيقي للتطبيقات الحية للحوسبة الكمومية واسع وبعيد المدى. فيما يلي بعض المجالات الرئيسية التي يمكن أن تساعد فيها الحوسبة الكمومية في تحويل الصناعات والمجتمع ككل:
- اكتشاف الأدوية: يعد تسريع تطوير أدوية وعلاجات جديدة من خلال محاكاة التفاعلات البيولوجية المعقدة لتحديد الطب الدقيق المخصص بمثابة تغيير في قواعد الوقاية والعلاج.
- علم المواد: إن تصميم مواد ومركبات مبتكرة ذات خصائص طبيعية فائقة، بدءًا من الموصلات الفائقة وبطاريات تخزين الطاقة المتقدمة إلى مواد البناء الأكثر مرونة، يمكن أن يعالج تحديات عالمنا المبني سواء هنا على الأرض أو في الفضاء.
- الذكاء الاصطناعي: إن تعزيز قدرات الذكاء الاصطناعي في كل من البرمجيات والأجهزة، مما يؤدي إلى تحقيق اختراقات كبيرة في مجالات مثل المركبات ذاتية القيادة والروبوتات والوكلاء الشخصيين ورجال الأعمال، سيؤثر على حياتنا اليومية.
- النمذجة المالية: سيؤدي تحسين النماذج المالية المعقدة وتقييمات المخاطر إلى تحسين الشفافية الاقتصادية والكفاءة والاستقرار على مستوى العالم.
- الأمن السيبراني: يعد تطوير خوارزميات التشفير المقاومة للكم لحماية البيانات الحساسة في العصر الرقمي أمرًا بالغ الأهمية لأننا نربط كل شيء بكل شيء.
- نمذجة المناخ: محاكاة ودمج أنظمة مناخية معقدة متعددة الوسائط لإرشاد سياسة التأمين والاستثمار التجاري وتسريع الانتقال إلى مستقبل أكثر استدامة.
- استكشاف الفضاء: تمكين السفر إلى الفضاء والخدمات اللوجستية والاستكشاف بشكل أكثر كفاءة من خلال تحسين تخطيط المهمة وحسابات المسار وتكاليف الحمولة وأنظمة الاتصالات.
- اللوجستيات والنقل: تحسين شبكات اللوجستيات والنقل المعقدة لزيادة الشفافية وتقليل التكاليف والانبعاثات وتحسين الكفاءة.
- الطاقة: تسريع تطوير مصادر الطاقة النظيفة والمستدامة، مثل البطاريات المتقدمة وطاقة الاندماج.
الحوسبة الكمومية لها آثار جيوسياسية حاسمة بالنسبة للولايات المتحدة وحلفائها.
الآثار الاقتصادية والجيوسياسية للكم
إن الآثار الاقتصادية والجيوسياسية للحوسبة الكمومية بعيدة المدى. سوف تكتسب الدول الرائدة في مجال التكنولوجيا الكمومية ميزة كبيرة، خاصة في القطاعات الحيوية مثل الجيش والاستخبارات. يمكن تعزيز أنظمة الأسلحة المتقدمة وقدرات جمع المعلومات الاستخبارية بشكل كبير من خلال الحوسبة الكمومية. ال”https://thequantuminsider.com/2024/11/27/senate-advances-bill-to-boost-quantum-computing-research/” rel=”nofollow noopener noreferrer” الهدف=”_blank” العنوان=”https://thequantuminsider.com/2024/11/27/senate-advances-bill-to-boost-quantum-computing-research/” data-ga-track=”ExternalLink:https://thequantuminsider.com/2024/11/27/senate-advances-bill-to-boost-quantum-computing-research/” aria-label=”US government’s”> الحكومة الأمريكية تؤكد الاستثمارات الكبيرة في أبحاث وتطوير الحوسبة الكمومية على أهميتها الاستراتيجية. ومن الممكن أن يعمل معالج “ويلو” الذي تنتجه شركة جوجل، والذي يشكل شهادة على المعرفة التكنولوجية الأميركية، على ترسيخ مكانة الولايات المتحدة باعتبارها الرائدة عالمياً في هذا المجال. ومع ذلك، فإن دولًا أخرى، مثل الصين، تخطو أيضًا خطوات كبيرة، مما يؤدي إلى تكثيف السباق الكمي العالمي.
المستقبل هو الكم
مع استمرار الحوسبة الكمومية في التطور جنبًا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي والروبوتات والطاقة الجديدة، أعتقد أنها ستعيد تشكيل العالم كما نعرفه. ورغم أن هذا الإنجاز يعد أمرًا كبيرًا، إلا أن هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به. باعتباري شخصًا يعمل في مجال التكنولوجيا الناشئة، هناك الكثير من الوعود والكثير من المخاطر في المستقبل. يتطلب الابتكار أن نتحمل المخاطر لنرى المكافآت، وقد تكون هذه المخاطر ضخمة. ويتعين على الحكومات أن تتأكد من أن هذه التكنولوجيات الجديدة تخدم مجتمعنا ككل. أعتقد أنه عندما تتبنى الحكومة وقطاع الأعمال هذه التكنولوجيا التحويلية، يمكننا فتح إمكانيات جديدة، وكسر الجمود الحالي بشأن التغيير المنهجي الذي نحتاجه بشدة، وخلق مستقبل أفضل للأجيال القادمة.
إن العصر الكمي يبزغ علينا، وإمكانات الابتكار والتأثير الإيجابي لا حدود لها ولكنها لا تخلو من المخاطر. من خلال البقاء على اطلاع وتعلم ما تستطيع وتبني هذه التكنولوجيا التحويلية، يمكننا تشكيل مستقبل لأعمالنا حيث يتم رفع حدود الإمكانات البشرية إلى آفاق جديدة.