خطوات ثورية في عالم الحوسبة الكمومية

إمكانية تسريع تطوير الأدوية والمواد

تعاني العديد من الصناعات، مثل تطوير الأدوية واختبار المواد المستخدمة في صناعة السيارات وتحليل السيناريوهات السوقية للبنوك، من أوقات تطوير مطولة. لكن ماذا لو أمكن تقليل هذه الأوقات إلى دقائق أو ساعات؟ يعد هذا من الوعود التي تحملها الحوسبة الكمومية، وهو مجال تمت دراسته لعقود ويشهد الآن اهتمامًا متزايدًا واستثمارات من الشركات التقنية الكبرى والشركات الناشئة.

تقدمات جديدة في الحوسبة الكمومية

أعلنت شركة IBM مؤخرًا عن معالجها التجريبي “Loon” ورقاقة “Nighthawk” الجديدة للحوسبة الكمومية، التي تتمتع بقدرة على القيام بحسابات أكثر تعقيدًا من سابقاتها. خلال العامين الماضيين، شهدنا إعلانات تتعلق بالحوسبة الكمومية من شركات مثل Google وMicrosoft. وفقًا لشركة McKinsey & Company، قد تساهم الحوسبة الكمومية في زيادة قيمة بعض الصناعات بقيمة 1.3 تريليون دولار بحلول عام 2035.

فوائد الحوسبة الكمومية

تتوقع الخبراء أن تقود الحوسبة الكمومية إلى طفرة في مجالات مثل التشفير، المالية، العلوم، والنقل، حيث تشير IBM إلى أن التكنولوجيا يمكن أن تحل بعض المشكلات في دقائق أو ساعات، وهي فترة ستكون قصيرة جدًا مقارنةً بما قد تحتاجه الحواسيب التقليدية من آلاف السنين.

الأنظمة الكمية مقابل الأنظمة التقليدية

لا يمكن النظر إلى الحوسبة الكمومية كمجرد ترقية للحواسيب الموجودة. إنها نهج منفصل تمامًا يعتمد على مبادئ الفيزياء الكمومية. مقارنةً بالأنظمة التقليدية، التي تستخدم وحدات بت (bits) تمثل 0 أو 1، تستخدم الحوسبة الكمومية الكيوبتات (qubits) التي يمكن أن تمثل 0 و1 في الوقت نفسه وتوجد في حالات بينهما، مما يسمح بمعالجة المعلومات بشكل أسرع.

التطبيقات العملية للحوسبة الكمومية

هذه الحواسيب ليست بديلاً عن اللابتوبات أو الهواتف الذكية، بل هي مثالية لحل المشكلات الأكبر المتعلقة بالكيمياء والرياضيات. على سبيل المثال، تتعاون شركة BMW وAirbus مع شركة “Quantinuum” الناشئة في الحوسبة الكمومية للبحث عن كيفية استخدام هذه التقنية في تطوير خلايا الوقود.

من جهة أخرى، تتعاون شركات مثل “Accenture Labs” و”Biogen” و”1QBit” في بحوث تتعلق باكتشاف الأدوية، حيث يمكن أن يقارن الكمبيوتر الكمومي الجزيئات التي تكون أكبر بكثير من تلك التي يمكن أن تحسبها الحواسيب الكلاسيكية.

التحديات والوصول إلى الحوسبة الكمومية الفعالة

رغم التقدم الملحوظ، لا يزال أمام الحوسبة الكمومية العديد من التحديات. فالكيوبتات هشة للغاية ومعرضة للتداخل من العوامل الخارجية مثل تغيرات درجة الحرارة أو الضوء. تحاول IBM معالجة هذا العائق من خلال معالجها التجريبي “Loon”، الذي يعرض أن المكونات اللازمة لبناء حاسوب كمومي مقاوم للأخطاء موجودة.

كما أنه في أكتوبر، أفادت صحيفة “وول ستريت جورنال” بأن عددًا من شركات الحوسبة الكمومية ناقشت صفقات محتملة مع وزارة التجارة الأمريكية بشأن تمويل اتحادي مقابل حصة في الأسهم، لكن المتحدث باسم الوزارة أفاد بعدم وجود مفاوضات حالية.

مستقبل الحوسبة الكمومية

لا يزال من غير الواضح متى ستتمكن الحوسبة الكمومية من تحقيق إمكاناتها بالكامل. يعتقد Anand Natarajan من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أننا لا نزال على بعد عقد أو عقدين. وأفاد تقرير McKinsey بأن 72% من التنفيذيين والإداريين في قطاع التكنولوجيا يتوقعون وصول جهاز حوسبة كمومية كامل القدرة بحلول عام 2035.

بينما تتوقع IBM تحقيق الحوسبة الكمومية القادرة على العمل بدون أخطاء بحلول نهاية العقد الحالي. إذا حدث ذلك، فإن الفوائد ستكون هائلة:

“حاليًا، بطريقة ما، نحن نحاول إجراء جراحة دماغية باستخدام ملعقة وشوكة، لكن من الناحية المثالية، لأداء جراحة دماغية، قد تحتاج إلى أدوات أكثر دقة” – كما عبر عن ذلك Sridhar Tayur من جامعة كارنيغي ميلون.

خاتمة

تشهد الحوسبة الكمومية تحولًا كبيرًا في الطريقة التي نفكر بها في التكنولوجيا والحوسبة. رغم التحديات، فإن الأفق يبدو مشرِقًا لمستقبل يمكن أن يغير الطريقة التي نتعامل بها مع الكثير من المشكلات المعقدة التي تواجه البشرية.