الحوسبة الكمومية: الثورة القادمة التي ستغير

تتصاعد المنافسة في مجال الحوسبة الكمومية بشكل لافت، حيث يُتوقع أن تكون هذه التقنية الثورة التكنولوجية المقبلة بعد الذكاء الاصطناعي. من المنتظر أن تفتح الحوسبة الكمومية آفاقًا واسعة لتحقيق تقدمات هائلة في مجالات متعددة، مثل اكتشاف أدوية جديدة ومكافحة التغير المناخي.
ويرى ستيف بريرلي، مؤسس شركة "ريفرلين" التي تتخذ من مدينة كامبريدج البريطانية مقراً لها، أن السنوات المقبلة ستشهد لحظة حاسمة في هذا المجال، تشبه لحظة إطلاق الاتحاد السوفياتي لقمره الاصطناعي "سبوتنيك" عام 1957، التي كانت خطوة محورية في سباق الفضاء.يؤكد ستيف بريرلي، مؤسس شركة "ريفرلين" البريطانية، أن الحوسبة الكمومية ليست مجرد تحسين طفيف على أجهزة الكمبيوتر التقليدية، بل تمثل قفزة نوعية هائلة إلى الأمام. وتعمل شركته على تطوير أول معالج دقيق مخصص لهذه التكنولوجيا يتميز بقدرة حاسوبية غير مسبوقة، قادر على رصد وتصحيح الأخطاء التي تعوق تطور الحوسبة الكمومية.
وفي السياق ذاته، يشير جون مارتينيس، الذي كان مسؤولاً عن تطوير الحوسبة الكمومية في مختبر "غوغل كوانتوم إيه آي"، إلى أن تحقيق وعود هذه التكنولوجيا المذهلة يتطلب إحداث تحول كبير في حجم وموثوقية الأجهزة، مما يستلزم وجود أنظمة متقدمة لتصحيح الأخطاء.
ويبدو أن هذه التكنولوجيا قد استحوذت على اهتمام كبير، حيث أعلنت "ريفرلين" مؤخراً عن جمعها 75 مليون دولار من المستثمرين. ويقول إيرل كامبل، نائب رئيس الشركة، إنهم يتوقعون خلال عامين إلى ثلاثة أعوام تطوير أنظمة قادرة على دعم مليون عملية دون أخطاء، مقارنة بألف عملية فقط حالياً، وهي عتبة حاسمة لتحقيق تفوق الحوسبة الكمومية على أجهزة الكمبيوتر التقليدية.
وبفضل قدرتها على محاكاة التفاعلات بين الجسيمات والذرات والجزيئات، فإن الحوسبة الكمومية من المرجح أن تسهم في تطوير أدوية ثورية وتحسين إنتاج الأسمدة بشكل جذري، وهو قطاع ينتج الكثير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. كما يمكن أن تمهد هذه التكنولوجيا الطريق لابتكار بطاريات أكثر كفاءة، ما يسهم بشكل كبير في مكافحة التغير المناخي.تشهد كمية المعلومات التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية معالجتها زيادة هائلة مع توسع حجمها، في تناقض واضح مع أجهزة الكمبيوتر التقليدية. تعتمد الحوسبة التقليدية على البتات (bits)، التي تخزن البيانات في حالتين فقط، إما 0 أو 1. أما في الحوسبة الكمومية، فتستخدم "الكيوبتات" (qubits)، وهي وحدات بناء أساسية تمتاز بقدرتها على التواجد في عدد لا محدود من الحالات المحتملة التي يمكن تركيبها وتشابكها.

لكن التعامل مع هذه الكيوبتات، التي تستفيد من الخصائص الفريدة للمادة على المستوى الذري ودون الذري، يتطلب خوارزميات معقدة بسبب سلوكها الغريب. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكيوبتات حساسة للغاية للأخطاء الناجمة عن الضوضاء، مما يجعل تصحيح هذه الأخطاء تحديًا أساسيًا في تطوير الحوسبة الكمومية، كما يشير ستيف بريرلي في مختبر شركته، المليء بالذبذبات والدوائر المتكاملة.

في هذا السياق، تستثمر شركات التكنولوجيا الكبرى مثل غوغل، وآي بي إم، ومايكروسوفت مبالغ ضخمة في تطوير الحوسبة الكمومية، مع التركيز بشكل خاص على تقليل الأخطاء الناجمة عن الضوضاء. يتم ذلك إما من خلال حماية الأجهزة بوسائل متقدمة أو عبر استخدام خوارزميات قادرة على اكتشاف وتصحيح هذه الأخطاء.نظرًا لتعقيد الحوسبة الكمومية، يبرز الاهتمام بهذه التكنولوجيا في المقام الأول من خلال استخدامها في أجهزة كمبيوتر كبيرة، حيث تزيد إمكانياتها بشكل أسرع من التحديات التي يجب معالجتها. بعبارة أخرى، تُظهر هذه الآلات كفاءة أكبر في التعامل مع المهام المعقدة.

يقول ستيف بريرلي بابتسامة: "لن نستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية لإرسال رسائل البريد الإلكتروني بالتأكيد"، مشيرًا إلى أن "هذه التقنية ستمكّننا من حل مشكلات قد تكون مستحيلة الحل بدونها".

يعتبر بريرلي أن النتائج الحالية التي تم التوصل إليها "مذهلة للغاية"، لكنه يشير إلى أن "التحدي الآن يكمن في توسيع نطاق العمل". وبالفعل، فإن التقدم في الحوسبة الكمومية، إلى جانب قدرتها على تجاوز جميع أنظمة التشفير الحالية وتطوير مواد جديدة، يجذب اهتمام الجهات التنظيمية.

ويرى بريرلي أن "من الضروري استيعاب دروس الذكاء الاصطناعي حتى لا نتفاجأ بتأثيرات هذه التكنولوجيا"، مؤكدًا على أهمية التفكير في تداعياتها في وقت مبكر جدًا. ويضيف: "أعتقد أن الحوسبة الكمومية ستخضع للتنظيم في نهاية المطاف، فهي تقنية بالغة الأهمية، ولن ترغب أي حكومة في تجاهلها".