قبل أربعة عقود، كان علماء الفيزياء يتصورون أن ميكانيكا الفيزياء الكمية التي حيرت العقول يمكن تسخيرها لصنع نوع جديد من أجهزة الكمبيوتر أقوى كثيراً من الأجهزة التقليدية. والآن، أدت سلسلة من الاكتشافات إلى جعل "المنفعة الكمية" أقرب إلى الواقع. وهناك سباق لتطوير أجهزة دقيقة إلى حد كبير يمكنها وضع نماذج لسلوك الظواهر المعقدة في العالم الحقيقي على نحو دقيق، وتحقيق قفزة في مجالات متنوعة مثل تطوير الأدوية وصياغة نماذج تُستخدم للأغراض المالية وأخرى للذكاء الاصطناعي.
ما الذي يميز أجهزة الكمبيوتر الكمي؟
يمكن لهذه الأجهزة عمل أشياء لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر التقليدية القيام بها. وكشفت "
عادةً ما تُكلَّف أجهزة الكمبيوتر الكمي التجريبية بمهام من شأنها أن تربك الكمبيوتر التقليدي لأنها تحتوي على عدد كبير للغاية من المدخلات المتغيرة. وتتمثل أعظم إمكانات هذه الأجهزة في صنع أنظمة معقدة تتضمن أعداداً كبيرة من الأجزاء المتحركة التي تتغير خصائصها عند تفاعلها مع بعضها البعض. على سبيل المثال، قد تستنسخ سلوك الجزيئات لتسريع تطوير الأدوية الجديدة، أو محاكاة قرارات الجهات الفاعلة الاقتصادية والوسطاء الماليين لجعل توقعات السوق أكثر دقة.
لا يُتوقع أن تكون أجهزة الكمبيوتر الكمي ذات فائدة كبيرة في المهام الشاقة، ويمكن أن تعالج المهام البسيطة التي تقوم بها معظم أجهزة الكمبيوتر الحالية المتمثلة في معالجة عدد محدود نسبياً من المدخلات المنعزلة على نحو متتابع، لكن على نطاق واسع.
من الذي يبني أجهزة الكمبيوتر الكمي؟
كانت شركة "دي-ويف كوانتام" (D-Wave Quantum Inc) الكندية أول من باع أجهزة الكمبيوتر الكمي في عام 2011. كما قامت شركة "بيزنيس ماشينز كورب" (International Business Machines Corp)، و"ألفابت" الشركة الأم لـ"جوجل"، و"أمازون"، والعديد من الشركات الناشئة بتصنيع أجهزة كمبيوتر كمي.
في الآونة الأخيرة، أحرزت شركات، مثل "مايكروسوفت". تقدماً في بناء أجهزة كمبيوتر كمي فائقة قابلة للتطوير وعملية. وبدأت شركة "إنتل" في شحن شريحة كمية من وادي السيليكون إلى الباحثين باستخدام أجهزة ترانزيستور، تُعرف باسم "كيوبتس" اختصاراً لـ(كوانتوم بايتس)، التي تُعد أصغر بمليون مرة من أنواع الكيوبت الأخرى.
تزعم شركتا "جوجل" و"آي بي إم"، إلى جانب شركتين ناشئتين هما "يونيفرسال كوانتوم" و"بي إس آي كوانتوم كورب"، أنها ستنتج حاسوباً كمياً فائقاً مفيداً بحلول نهاية العقد. وتبني الصين مختبراً وطنياً لعلوم المعلومات الكمية بقيمة 10 مليارات دولار كجزء من مساعيها الكبيرة للدفع في هذا المجال.
كيف تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمي؟
تستخدم هذه الأجهزة دوائر صغيرة لإجراء العمليات الحسابية، كما تفعل أجهزة الكمبيوتر التقليدية. لكنها تجري هذه الحسابات على نحو متوازٍ، وليس بالتتابع، وهذا ما يجعلها سريعة للغاية. تعالج أجهزة الكمبيوتر التقليدية المعلومات في وحدات تُسمى "بايتس"، والتي يمكن أن تمثل إحدى حالتين محتملتين، 0 أو 1، بحيث يتوافقان مع ما إذا كان جزء من شريحة الكمبيوتر، الذي يُطلق عليه "بوابة منطقية"، في وضع التشغيل أو الإغلاق. وقبل أن ينتقل الكمبيوتر التقليدي إلى معالجة الجزء التالي من المعلومات، فإنه يجب عليه أن يكون قد حدد قيمةً للجزء السابق.
على النقيض من ذلك، وبفضل الطبيعة "الاحتمالية" للميكانيكا الكمية، لا يتعين تخصيص قيمة لـ"الكيوبت" في أجهزة الكمبيوتر الكمية حتى ينتهي الجهاز من العملية الحسابية بالكامل. يُعرف هذا باسم "التراكب". لذا، في حين أن ثلاثة بايت في الكمبيوتر التقليدي لن تكون قادرة إلا على تمثيل أحد الاحتمالات الثمانية (000، 001، 010، 011، 100، 101، 110 و111) فإن الكمبيوتر الكمي المكون من ثلاثة كيوبت يمكنه معالجة كل هذه الاحتمالات في.....
لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه
هذا المحتوى مقدم من اقتصاد الشرق مع Bloomberg
