تغطية شاملة

يتقدم تطوير الكمبيوتر الكمي في مكان غير متوقع

تتفوق مختبرات Bell التابعة لشركة Microsoft وAlcatel-Lucent على الجامعات ومراكز الأبحاث الأخرى في تطوير الكيوبتات - وهي أساس الكمبيوتر الكمي، ولكن حتى أجهزة الكمبيوتر الكمومية الخاصة بها لا يمكن التحكم فيها بعد. * الشركات الأخرى في السباق هي IBM وGoogle

كمبيوتر كمي. الرسم التوضيحي: شترستوك
كمبيوتر الكم. الرسم التوضيحي: شترستوك

منذ أن اقترح الفيزيائي ريتشارد فاينمان فكرة الحوسبة الكمومية في عام 1982، أثبت المنظرون أن مثل هذا الجهاز يمكن أن يحل مشاكل قد تستغرق حتى أسرع جهاز كمبيوتر تقليدي مئات الملايين من السنين، إن لم يكن أطول. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تمكن من تطوير أدوية مبتكرة أو مجمعات طاقة شمسية فعالة وتحسين الذكاء الاصطناعي.
نشر موقع مراجعة التكنولوجيا التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) مؤخرًا (10 أكتوبر) مقال المراجع أأ. تطوير الحاسوب الكمي لدى مايكروسوفت.

تظهر المراجعة أنه من المثير للدهشة إلى حد ما، أن الشركتين الرائدتين اليوم في مجال البحث والتطوير لوحدات الحوسبة الكمومية (التي تسمى الكيوبتات) هما مايكروسوفت (شركة برمجيات في الأساس) ومختبرات بيل، المملوكة حاليًا لشركة ألكاتيل-لوسنت، حيث تم إنتاج أول ترانزستور تم تطوير النموذج في ذلك الوقت وحصل علماؤه على جوائز نوبل، ولكن منذ ذلك الحين تضاءل حجمها.

تكمن المشكلة الرئيسية في التحكم الكافي في فيزياء هذه البتات الكمومية لاستخدامها كأساس لجهاز كمبيوتر عملي عام. تسمى الوحدة التي طورتها Microsoft وBell Laboratories بالكيوبت الطوبولوجي، وتعتمد على حركة جسيمات فريدة تسمى Majorana Fermions، وهي أيضًا جسيمات مضادة خاصة بها. تم التنبؤ بوجود هذه الجسيمات نظريًا من قبل العالم الإيطالي إيتوري ماجوري في عام 1937، ويبدو أنه تم تأكيدها تجريبيًا لأول مرة في عام 2012 ومرة ​​أخرى في عام 2014.

إن الشكوك المحيطة بأبحاث مايكروسوفت كبيرة جدًا. وحتى لو ثبت وجود الجسيمات المذكورة أعلاه بما لا يدع مجالاً للشك، فلا يوجد دليل على إمكانية التحكم بها بالطريقة التي يفترضها مطورو الكيوبتات الطوبولوجية. ولكن، إمكانات الكمبيوتر الكمي، إذا تم بناؤه وتشغيله بالشكل الذي يتم التخطيط له حاليًا (لقد أنشأت Microsoft بالفعل فريقًا لتطوير الخوارزميات والبرمجيات لمثل هذا الكمبيوتر، على الأقل للإصدار الأول)، ستكون هائلة. : استخدام عمليات المحاكاة في مجال الهندسة الكيميائية وهندسة المواد، والتي تتطلب في الوقت الحاضر أيضًا الكثير من الوقت على أجهزة الكمبيوتر العملاقة، وبالطبع من الصعب أن نتخيل أين سيجلب مثل هذا الكمبيوتر مجال الذكاء الاصطناعي على سبيل المثال.

في المراجعة، يشرح المؤلف، توم سيمونيت، تفاصيل حالة أحدث التطورات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية: تعمل شركة IBM على تطوير كيوبتات مصنوعة من دوائر مصنوعة من معادن فائقة التوصيل، ولكن وفقًا لمحرري المراجعة، فإن معدل الخطأ مرتفع جدًا بحيث لا يمكن تشغيله معهم معًا كجهاز كمبيوتر مفيد. تقوم Microsoft ببناء نوع جديد من الكيوبتات الطوبولوجية التي يمكن من الناحية النظرية أن تكون أكثر موثوقية من غيرها. ما قد يفشل هو أن وجود الجسيمات دون الذرية المستخدمة في الكيوبت لا يزال غير مثبت. وحتى لو كانت موجودة، فلا يوجد حتى الآن أي دليل ثانٍ للسيطرة عليها. تقدم شركة Alcatel-Lucent وحدات كيوبت مستوحاة من Microsoft تعتمد على مادة مختلفة، ولكن سبب الفشل المحتمل هو نفس سبب الفشل الذي تسببه Microsoft.

هناك شركة أخرى تعمل على تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية، بل وتدعي أنها تبيعها، وإن كان ذلك لإجراء حسابات رياضية مخصصة، وهي D-WAVE SYSTEMS، التي تعتمد أجهزة الكمبيوتر الخاصة بها على شريحة فائقة التوصيل تبلغ 512 كيوبت، ولكن وفقًا لمحرر الدراسة، لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت تستخدم الرقائق في الواقع التأثيرات الكمومية. تقوم Google بتجربة أجهزة الكمبيوتر D-WAVE منذ عام 2009 وافتتحت مؤخرًا معملًا لتطوير شريحة مماثلة.

شارك أودي لام في إعداد المقال

 

المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم

تعليقات 11

  1. مرحبا والدي،
    لم أفهم لماذا يعتبر التطور التكنولوجي العلمي الذي يحدث في الشركات التي تقوم بتطوير البرمجيات والأجهزة مكانًا غير متوقع. تم اختراع الإنترنت من قبل الجيش الأمريكي، والبريد الإلكتروني من قبل البورصة وشركة التكنولوجيا لكل شيء، والأمر نفسه بالنسبة لأجهزة التلفاز المسطحة مثل شاشات البلازما LCD وLED. لسنوات عديدة، كانت الشركات تتنافس ضد الأوساط الأكاديمية على أعظم العقول، وقد نجحت في كثير من الحالات.

  2. وفي موضوع موازٍ للخلايا العصبية، من حيث الرقائق، أصدرت شركة IBM شريحة Dor العصبية في SYNAPSE، وبرنامج الخلايا العصبية الجديد NEURO مع كائنات هي خلايا عصبية. ولا شك أن هذا هو المكان الذي توجد فيه الصناعة

    وبالمقارنة مع الجيل أ، فإن الجيل ب لديه 2,000,000 خلية عصبية، أي أكثر بـ 100 مرة.
    إذا حدثت مثل هذه القفزات إلى الأمام فسوف نصل إلى عدد الخلايا العصبية الموجودة في الدماغ البشري.
    يتفوق المعالج الجديد في رؤية الكمبيوتر والتعلم الآلي وغير ذلك الكثير.
    يقوم بتنفيذ جميع العمليات بطاقة منخفضة، في حدود 40-100 ملي واط.

  3. السيد هارت المحترم، شيء يتعلق بالحسابات اللانهائية، يمكن للفكر نظريًا أن يفكر ويصل إلى أشياء لا نهائية، وهناك أجهزة كمبيوتر يمكنها بالفعل التفكير بالفعل، وفيما يتعلق بالتطور المستقبلي - فمن الممكن نظريًا مع انعكاسات الزمن إعادة النتيجة في الوقت المناسب كما حسنًا، ويمكنك أن تسميها بمعنى ما نوعًا من الحسابات اللانهائية.
    تهب الماء بكل احترام

  4. لقد سمعت عن D Wave منذ فترة طويلة وهم يزعمون بالفعل أنهم فعلوا أكثر بكثير مما تفعله الجامعة، حتى أنهم باعوا أجهزة كمبيوتر لشركة Lockheed Martin وGoogle. يحتوي موقعهم أيضًا على واجهة برمجة التطبيقات للمطورين. ليس لدي أي فكرة عما إذا كانت حقيقية أم لا، وإلى أي مدى هي خطيئة وإلى أي مدى هي علم حقيقي، وإذا كانت علوم حقيقية فكيف نجحوا إلى هذا الحد حيث فشل الكثيرون؟

  5. لم أفهم كيف يمكن للكمبيوتر الكمي أن يساعدنا في تطوير الذكاء الاصطناعي، بحسب ما فهمت فإن الكمبيوتر الكمي مفيد للمشكلات حيث يمكنك أن تضع أمامه مجموعة الخيارات الكاملة لمشكلة معينة ثم " ينهار" إلى الإجابة الصحيحة (على سبيل المثال، العدد الأولي كبير جدًا في نطاق من الأرقام المحددة له)، لا أفهم كيف يدفعنا مسار العمل هذا نحو الذكاء الاصطناعي.

    في الوقت الحالي، فإن الاتجاه الأكثر واعدة في رأيي هو محاكاة الشبكات العصبية، والتي يتم إجراؤها على سبيل المثال في مشروع الدماغ البشري.

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.