تغطية شاملة

"الحوسبة الكمومية تأخذنا إلى عوالم كانت مستحيلة في الحوسبة الكلاسيكية"

هكذا قال سكوت كراودر، نائب رئيس شركة IBM للحوسبة الكمومية. حضر Crowder مؤتمر ChipEx2021. "ومن بين أمور أخرى، يمكننا أن نتعلم كيف تستخدم البكتيريا طاقتها بكفاءة أو التنبؤ بتأثيرات أحداث مثل إغلاق قناة السويس على الاقتصاد".

"الحوسبة الكمومية تأخذنا إلى عوالم كانت مستحيلة في الحوسبة الكلاسيكية." هكذا يقول سكوت كراودر، نائب رئيس الحوسبة الكمومية في شركة IBM. قال كراودر هذه الأشياء في مؤتمر ChipEx2021 الذي عقد في تل أبيب بتنظيم من شركة ASG.

"سبب اهتمامنا الكبير بالحوسبة الكمومية هو أننا قد نعتقد أن أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية يمكنها حل أي مشكلة فقط عن طريق جعلها كبيرة بما يكفي ولكن لسوء الحظ، هذا ليس صحيحًا. هناك ظواهر إذا عرفنا كيف نحسبها ستؤثر بشكل كبير على المجتمع البشري. سأعطي بعض الأمثلة: اليوم نستخدم كل الطاقة الموجودة في محركات السيارات ومحطات الطاقة.. ونعلم أن البكتيريا في الطبيعة أكثر كفاءة منا بكثير في استخدام الطاقة. إذا تمكنا من فهم هذا التفاعل الكيميائي بشكل أفضل، فقد يكون له آثار هائلة على مجتمعنا. يمكننا إنتاج طاقة أكثر كفاءة ومعالجة مشاكل تغير المناخ لدينا.

"المثال الثاني يدور حول موضوع مختلف تمامًا. لقد تم إغلاق قناة السويس مؤخرًا، ونحن نعيش في عالم مترابط ومعقد للغاية حيث تعد القدرة على التنبؤ ونمذجة عواقب الأحداث على أنظمتنا المالية أمرًا في غاية الأهمية. سيؤدي ذلك إلى تحسين استقرار شركاتنا ومساعدتنا في دفع النمو. وأخيرًا، أظهر لنا العالم الذي عشنا فيه خلال العام ونصف العام الماضيين مدى أهمية إجراء تحسينات سريعة جدًا على أدويتنا. إن اكتشاف الأدوية له أهمية حاسمة بالنسبة للمجتمع البشري."

سكوت كراودر، نائب رئيس شركة IBM للحوسبة الكمومية. لقطة شاشة من ChipEx2021
سكوت كراودر، نائب رئيس شركة IBM للحوسبة الكمومية. لقطة شاشة من ChipEx2021

"الخبر السار هو أننا بالفعل في بداية عصر جديد تمامًا من الحوسبة. لقد قمنا بالحسابات الكلاسيكية لفترة طويلة جدًا. قبل فترة طويلة من الأربعينيات من القرن العشرين، كان هناك جدل حول ما إذا كنا قد أجرينا عملية حسابية كلاسيكية بأصابعنا عندما كنا نحصي الجواميس في الكهوف. وفي الأربعينيات من القرن الماضي، اخترعنا الكمبيوتر الإلكتروني والبرمجة الرقمية. لقد غيرت أجهزة الكمبيوتر وجه العالم تمامًا. تختلف الحوسبة الكمومية تمامًا عن أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. إنه يعتمد على علم مختلف تمامًا - المعلومات الكمومية - بناءً على ميكانيكا الكم. المشكلة الرئيسية في الحساب الكلاسيكي هي أنه على الرغم من أنه حل العديد من المشكلات المادية وحسن نوعية الحياة بشكل كبير. المشكلة هي أن تطوره خطي. إذا كنت ترغب في مضاعفة قوة الكمبيوتر الكلاسيكي، فعليك في الأساس مضاعفة عدد البتات أو أكثر، ومضاعفة حجم الذاكرة، ومضاعفة حجم التخزين، ومضاعفة كمية البتات في المعالج لمضاعفة الطاقة المعالج. في مجال المعلومات الكمومية، يستفيد العلم من ميكانيكا الكم، على سبيل المثال القدرة على التراكب للنظر إلى مجموعة أكبر بشكل كبير.

على عكس ثورة الحوسبة الكلاسيكية، لبرمجة جهاز كمبيوتر، كان عليك توصيل جميع الأسلاك ومن ثم العمل أمامه فقط. يتيح لنا الإنترنت التفاعل مع كمبيوتر كمي حقيقي يتصل بأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية لدينا.

IBM50Qsystem الكمبيوتر الكمي
IBM50Qsystem الكمبيوتر الكمي

الشيء الآخر الذي تغير في السبعين عامًا الماضية هو إنشاء جبال من البرامج لأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. يمكننا الاستفادة من هذا للحصول على المعلومات الكمية والعلوم والكمية. لا نحتاج إلى إنشاء لغات جديدة، كما أنه جعل من السهل جدًا على الأشخاص بدء اللعب باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية. لذا، إذا كنت تستطيع البرمجة بلغة بايثون، فيمكنك برمجة كمبيوتر كمي ونأمل حقًا أن يجعل ذلك أكثر سهولة في الوصول إليه من وجهة نظر البرمجة، لذلك سيكون من الممكن التكيف مع الحوسبة الكمومية.

هناك مشاكل حسابية يصعب حلها على أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. يحدث هذا بشكل خاص في الحالات التي تؤدي فيها كل إضافة لمتغير إلى زيادة مقدار الحساب بعامل 2. تغير أجهزة الكمبيوتر الكمومية الوضع. إنها ليست مجرد وحدة معالجة رسومات تقوم بالمزيد من الأشياء في نفس الوقت لأنك تقوم فقط بالاستفادة من الحوسبة الكلاسيكية. وهذا نموذج مختلف تمامًا لأنه يستخدم ميكانيكا الكم.

عندما تصل إلى عامل 150-250، فهو تقريبًا نفس عدد الذرات الموجودة على الأرض، وإذا زادنا إلى 300، يمكننا أن نحسب على الكمبيوتر جميع الذرات الموجودة في الكون المعروف. أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية غير قادرة على تحقيق مثل هذه الحسابات. يمكننا أن نفعل ذلك عندما يكون لدينا مئات أو آلاف الكيوبتات ومعدل خطأ منخفض يمكننا القيام بذلك.

لاحقًا، يصف كراودر بنية الكمبيوتر الكمي، ومفهوم التراكب - أي أن كل كيوبت يمكن أن يكون في أي حالة بين الصفر والواحد وليس فقط عند الحواف كما هو الحال في الكمبيوتر الكلاسيكي، كما شرح مفهوم الكيوبتات وكيف يمكن استخدامه. وحاليًا، توفر الشركة رابطًا لـ 23 حاسوبًا كميًا. لا تزال هناك حاجة لزيادة القدرة وتحسين التكنولوجيا الأساسية. ولهذا السبب اخترنا الموصلات الفائقة عند درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق للكيوبتات.

يمكن للعديد من الأشخاص - الباحثين ومحترفي الكمبيوتر - الوصول المبكر إلى الحوسبة الكمومية. هذه تكنولوجيا جديدة تمامًا، ولدينا القدرة على تشكيل القوى العاملة المستقبلية وتحويلها إلى قوة عاملة متنوعة وشاملة، لذلك ركزنا كثيرًا على التعليم، وأعددنا الكثير من المواد للأطفال على موقع YouTube وفي الكتب المدرسية عبر الإنترنت لتشجيعهم على النظر إلى خرطوم الحريق المسمى بالكمبيوتر الكمي.

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

تعليقات 10

  1. إنها أداة قوية موجودة اليوم، ولكن يجب تفعيلها
    لست متأكدًا من وجود برنامج يعرف كيفية إنتاج الوحدات بمستوى الدقة المطلوب هنا

    مثل كل التكنولوجيا الجديدة. الآن هو الحل يبحث عن مشكلة

  2. اليوم الذي سيكون فيه الكمبيوتر الكمي متاحًا للجميع هو أيضًا اليوم الذي سيتم فيه كسر جميع التشفيرات في العالم.
    تعتمد جميع عمليات التشفير في العالم اليوم على مسائل حساب الجذر الأولي لعدد كبير. تحمي هذه الأساليب الاتصالات والمواقع الإلكترونية وقواعد البيانات والأموال المشفرة والحسابات المصرفية لنا جميعًا...
    الكمبيوتر الكمي سوف يقتل الاقتصاد الحديث. أتساءل ما الذي سيقوله نائب الرئيس في شركة IBM عن حقيقة أن أجهزة الكمبيوتر الخاصة به ستؤدي إلى انهيار الاقتصاد كما هو.

  3. ومن المقال عن كلام سكوت كراودر عن مساهمة الحواسيب الكمومية، لم يتم توضيح إطلاقا كيف سيساهم الحاسوب الكمي في حلول المشاكل المذكورة. 1. يأخذ الكمبيوتر الكمي في الاعتبار حالات التراكب، وهي الحالة التي يمكن أن يكون فيها الجسيم في أكثر من حالة في أي لحظة (كيوبت) 2. هل تسمح التكنولوجيا الحالية بإنتاج أجهزة كمبيوتر ذات 100 كيوبت؟ 3. هل هناك أي برامج وخوارزميات مطلوبة لكتابة وتحليل المشاريع المحددة للمنقب؟

  4. "إنه أمر مثير للاهتمام للغاية"، ولكن لو تم تحرير المقالة بشكل صحيح لغويًا - لكانت أفضل وأكثر إثارة للاهتمام (يشبه الفرق بين الكمبيوتر الكلاسيكي والكمبيوتر الكمي...).
    سنة جيدة!

  5. وبغض النظر عن هذا المقال الممتاز، يجب أن أشير إلى أنكم موقع رائع يجمع العديد من المقالات الشيقة، شكرًا لكم.

  6. لا تصدق كلمة مما يقولون
    تم الانتهاء من YBM، وسوف تحاول البقاء على قيد الحياة بأي طريقة ممكنة.
    هارتا بيرتا، كوانتي، آي آي، جميعهم يعملون من أجل الفقراء.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.