تويت
حاسوب كمّي خارق للزمن من غوغل يحل مسائل مستحيلة في دقائق
الأحد 2024/12/15
تحد لاختبار قدرات الحاسوب الكمّي
واشنطن - تمكّن الحاسوب الكمّي المتطور لشركة “ألفابت” (الشركة الأم لغوغل) من حل مسألة معقدة كانت ستستغرق من أجهزة الحواسيب الفائقة التقليدية نحو 10 سبتيليون عام (أي 10 ملايين تريليون سنة) في وقت قياسي لا يتجاوز خمس دقائق فقط. ورغم هذا الإنجاز العلمي الكبير، يبقى التحدي المقبل أمام غوغل هو إيجاد تطبيقات عملية فعّالة لهذه القوة الكمّية الهائلة، بما يتجاوز الاستخدامات النظرية الحالية.
ووفقًا لوكالة بلومبيرغ، نجح الحاسوب الكمّي الذي يحتوي على الشريحة الجديدة “ويلو” في التفوق على جهاز “فرونتير” الفائق، الذي يعد أحد أقوى الحواسيب التقليدية المتوفرة في العالم، في إتمام عملية خوارزمية معقدة. ففي حين كان الحاسوب “فرونتير” سيحتاج إلى نحو 10^24 سنة لإتمام المهمة (وهي مدة تفوق بكثير عمر الكون نفسه)، أكمل حاسوب غوغل الكمّي المهمة في دقائق معدودة فقط. وهذا التقدم يعد قفزة نوعية مقارنةً بما أعلنته غوغل قبل خمس سنوات، عندما كان الحاسوب الكمّي قادرًا على إنجاز مهمة تستغرق 10 آلاف سنة في دقائق.
وعلى الرغم من أن الخوارزمية المستخدمة لا تمثل تطبيقًا عمليًا في الوقت الحالي، فإنها تمثل تحديًا مصممًا لاختبار قدرات الحاسوب الكمّي فقط. ووفقًا لهارتموت نيفين، مؤسس “غوغل كوانتم إيه آي”، فإن الهدف الرئيسي من هذه التجارب ليس تطبيق الخوارزميات في الحياة العملية حاليًا، بل إثبات قدرة الحاسوب الكمّي على التفوق في مسألة معقدة واحدة على الأقل، لأن التفوق في هذه المسائل هو أساس تحقيق التفوق في التطبيقات العملية المستقبلية. وأكد نيفين أن غوغل تسعى العام المقبل لتقديم تطبيق عملي يمكن أن يكون مستحيلاً على الحواسيب التقليدية تقليده، وهو ما يبدو في متناول يدها.
الحوسبة الكمية تعتمد على سلوك الجسيمات دون الذرية، مما يتطلب بيئات محكمة لمنع تفاعل هذه الجسيمات مع محيطها
إن الحوسبة الكمّية تمثل أحد أكثر المجالات التكنولوجية التي تجذب الأنظار على مستوى العالم، إذ تستثمر الحكومات الكبرى والشركات التكنولوجية العملاقة مثل أبل وأمازون و”آي بي إم”، بالإضافة إلى المستثمرين العالميين، المليارات من الدولارات في هذا المجال. والدافع وراء هذا الاستثمار الهائل يكمن في التطلعات لتحقيق التفوق في مجالات تجارية وعسكرية بفضل السرعات الحاسوبية الفائقة التي قد تتفوق ملايين المرات على الحواسيب التقليدية.
لكن بالرغم من الإمكانيات الهائلة للحوسبة الكمّية، فإنها تواجه تحديات تقنية كبيرة. فالحواسيب الكمّية تعتمد على سلوك الجسيمات دون الذرية، مما يتطلب بيئات محكمة لمنع تفاعل هذه الجسيمات مع محيطها. ولهذا السبب، تُجرى معظم التجارب الكمّية في درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. وهذه القيود تجعل من الصعب التوصل إلى تطبيقات عملية للكمبيوتر الكمّي في الحياة اليومية، كما أن معدلات الخطأ المرتفعة تشكل عائقًا أمام الانتقال إلى مرحلة الإنتاج الضخم.
لكن مع شريحة “ويلو”، التي تم تطويرها من قبل غوغل، يبدو أن هناك تقدمًا كبيرًا في تقليل معدلات الخطأ، مما يفتح المجال لبناء حواسيب كمّية أكبر وأكثر قوة. وأوضح نيفين أن غوغل الآن في وضع يسمح لها ببدء دراسة التكلفة الاقتصادية لإنتاج هذه التكنولوجيا على نطاق واسع.
وتتنافس العديد من الشركات في هذا المجال، حيث تعتمد غوغل في تقنيتها على وحدات المعلومات الكمّية (الكيوبتات) فائقة التوصيل، وهي نفس التقنية التي تستخدمها شركات أخرى مثل “آي بي إم” وأمازون. فالشرائح الكمّية التي تحملها وحدة “ويلو” تصنع باستخدام أدوات مشابهة لتلك المستخدمة في صناعة الشرائح التقليدية، مما يجعل عملية الإنتاج أكثر مرونة. لكن في الوقت نفسه، استثمرت غوغل في شركة “كويرا كومبيوتينغ”، التي تستخدم تقنية الكيوبتات المعروفة باسم “الذرات المحايدة”، في خطوة قد تشير إلى تنوع إستراتيجياتها في هذا المجال.
وأشار نيفين إلى أن غوغل تواصل استكشاف مختلف التقنيات الكمّية وتقييم أفضل الخيارات للتوسع في المستقبل، حيث قد تحمل “الذرات المحايدة” مزايا تنافسية غير متوقعة. وأضاف “نراهن حاليًا على الكيوبتات فائقة التوصيل، ولكن قد نتعلم من شركة كويرا أن الذرات المحايدة قد تكون هي المستقبل، وسنرى ماذا سيحدث في السنوات القادمة”.
الأحد 2024/12/15
تحد لاختبار قدرات الحاسوب الكمّي
واشنطن - تمكّن الحاسوب الكمّي المتطور لشركة “ألفابت” (الشركة الأم لغوغل) من حل مسألة معقدة كانت ستستغرق من أجهزة الحواسيب الفائقة التقليدية نحو 10 سبتيليون عام (أي 10 ملايين تريليون سنة) في وقت قياسي لا يتجاوز خمس دقائق فقط. ورغم هذا الإنجاز العلمي الكبير، يبقى التحدي المقبل أمام غوغل هو إيجاد تطبيقات عملية فعّالة لهذه القوة الكمّية الهائلة، بما يتجاوز الاستخدامات النظرية الحالية.
ووفقًا لوكالة بلومبيرغ، نجح الحاسوب الكمّي الذي يحتوي على الشريحة الجديدة “ويلو” في التفوق على جهاز “فرونتير” الفائق، الذي يعد أحد أقوى الحواسيب التقليدية المتوفرة في العالم، في إتمام عملية خوارزمية معقدة. ففي حين كان الحاسوب “فرونتير” سيحتاج إلى نحو 10^24 سنة لإتمام المهمة (وهي مدة تفوق بكثير عمر الكون نفسه)، أكمل حاسوب غوغل الكمّي المهمة في دقائق معدودة فقط. وهذا التقدم يعد قفزة نوعية مقارنةً بما أعلنته غوغل قبل خمس سنوات، عندما كان الحاسوب الكمّي قادرًا على إنجاز مهمة تستغرق 10 آلاف سنة في دقائق.
وعلى الرغم من أن الخوارزمية المستخدمة لا تمثل تطبيقًا عمليًا في الوقت الحالي، فإنها تمثل تحديًا مصممًا لاختبار قدرات الحاسوب الكمّي فقط. ووفقًا لهارتموت نيفين، مؤسس “غوغل كوانتم إيه آي”، فإن الهدف الرئيسي من هذه التجارب ليس تطبيق الخوارزميات في الحياة العملية حاليًا، بل إثبات قدرة الحاسوب الكمّي على التفوق في مسألة معقدة واحدة على الأقل، لأن التفوق في هذه المسائل هو أساس تحقيق التفوق في التطبيقات العملية المستقبلية. وأكد نيفين أن غوغل تسعى العام المقبل لتقديم تطبيق عملي يمكن أن يكون مستحيلاً على الحواسيب التقليدية تقليده، وهو ما يبدو في متناول يدها.
الحوسبة الكمية تعتمد على سلوك الجسيمات دون الذرية، مما يتطلب بيئات محكمة لمنع تفاعل هذه الجسيمات مع محيطها
إن الحوسبة الكمّية تمثل أحد أكثر المجالات التكنولوجية التي تجذب الأنظار على مستوى العالم، إذ تستثمر الحكومات الكبرى والشركات التكنولوجية العملاقة مثل أبل وأمازون و”آي بي إم”، بالإضافة إلى المستثمرين العالميين، المليارات من الدولارات في هذا المجال. والدافع وراء هذا الاستثمار الهائل يكمن في التطلعات لتحقيق التفوق في مجالات تجارية وعسكرية بفضل السرعات الحاسوبية الفائقة التي قد تتفوق ملايين المرات على الحواسيب التقليدية.
لكن بالرغم من الإمكانيات الهائلة للحوسبة الكمّية، فإنها تواجه تحديات تقنية كبيرة. فالحواسيب الكمّية تعتمد على سلوك الجسيمات دون الذرية، مما يتطلب بيئات محكمة لمنع تفاعل هذه الجسيمات مع محيطها. ولهذا السبب، تُجرى معظم التجارب الكمّية في درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. وهذه القيود تجعل من الصعب التوصل إلى تطبيقات عملية للكمبيوتر الكمّي في الحياة اليومية، كما أن معدلات الخطأ المرتفعة تشكل عائقًا أمام الانتقال إلى مرحلة الإنتاج الضخم.
لكن مع شريحة “ويلو”، التي تم تطويرها من قبل غوغل، يبدو أن هناك تقدمًا كبيرًا في تقليل معدلات الخطأ، مما يفتح المجال لبناء حواسيب كمّية أكبر وأكثر قوة. وأوضح نيفين أن غوغل الآن في وضع يسمح لها ببدء دراسة التكلفة الاقتصادية لإنتاج هذه التكنولوجيا على نطاق واسع.
وتتنافس العديد من الشركات في هذا المجال، حيث تعتمد غوغل في تقنيتها على وحدات المعلومات الكمّية (الكيوبتات) فائقة التوصيل، وهي نفس التقنية التي تستخدمها شركات أخرى مثل “آي بي إم” وأمازون. فالشرائح الكمّية التي تحملها وحدة “ويلو” تصنع باستخدام أدوات مشابهة لتلك المستخدمة في صناعة الشرائح التقليدية، مما يجعل عملية الإنتاج أكثر مرونة. لكن في الوقت نفسه، استثمرت غوغل في شركة “كويرا كومبيوتينغ”، التي تستخدم تقنية الكيوبتات المعروفة باسم “الذرات المحايدة”، في خطوة قد تشير إلى تنوع إستراتيجياتها في هذا المجال.
وأشار نيفين إلى أن غوغل تواصل استكشاف مختلف التقنيات الكمّية وتقييم أفضل الخيارات للتوسع في المستقبل، حيث قد تحمل “الذرات المحايدة” مزايا تنافسية غير متوقعة. وأضاف “نراهن حاليًا على الكيوبتات فائقة التوصيل، ولكن قد نتعلم من شركة كويرا أن الذرات المحايدة قد تكون هي المستقبل، وسنرى ماذا سيحدث في السنوات القادمة”.