المبلغتمتلك حواسيب الأطفال القدرة على إحداث تغيير جذري في تكنولوجيا الحوسبة التقليدية. يوضح هذا المقال تفاصيل الحالة الراهنة للحواسيب الكمية وتطبيقاتها وآفاقها المستقبلية.
الوضع الحالي للحواسيب الكمية
المبادئ الأساسية للحواسيب الكمية
المبلغحواسيب الأطفال هي نوع جديد من الحواسيب التي تعمل على مبادئ مختلفة عن الحواسيب التقليدية وتستخدم خصائص ميكانيكا الكم. فبينما تعالج الحواسيب التقليدية المعلومات باستخدام البتات (0 أو 1)، تستخدم الحواسيب الكمومية بتات كمومية (كيوبتات) وتستخدم خصائص مثل "التراكب"، حيث يمكن الاحتفاظ بالبتات الصفرية والبتات الواحدة في آن واحد، والتشابك الكمومي، حيث ترتبط الكيوبتات الكمية ببعضها البعض بقوة. ويتيح ذلك إجراء حسابات يصعب إجراؤها باستخدام الحواسيب التقليدية.
المستوى الحالي للتكنولوجيا
الحاضر (مثل الحكومة والإدارة)في هذه المرحلة، لا تزال تكنولوجيا الحواسيب الكمية في مراحلها الأولى، ولكنها تقترب من التطبيق العملي في عدة مجالات. على سبيل المثال، في عام 2019، أظهرت جوجل إمكانات الحوسبة الكمية بإعلانها أنها أجرت عملية حسابية في 200 ثانية باستخدام حاسوبها الكمي Sycamore، وهي عملية تستغرق آلاف السنين على الحاسوب التقليدي؛ كما توفر شركة IBM بيئة حوسبة كمية من خلال الخدمات السحابية وتتقدم تطورات أخرى في هذا المجال.
-أو (أي الرجل الذي يقضي كل وقته في فعل...)ومع ذلك، لا تملك الحواسيب الكمية في الوقت الحاضر سوى قدرات محدودة وهي عرضة للتشويش. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى تكنولوجيا متقدمة وتكاليف ضخمة للتطوير، وهناك حاجة إلى مزيد من الابتكارات التكنولوجية وخفض التكاليف للاستخدام العملي.
حدود وتحديات الحواسيب الكمية.
الحاضر (مثل الحكومة والإدارة)تواجه الحواسيب الكمية في شكل حواسيب كمومية العديد من القيود التقنية، مثل قابلية التأثر بالضوضاء وحقيقة أن عدد الكيوبتات ليس كافياً بعد. كما أنها تتطلب استثمارات كبيرة وتكنولوجيا متقدمة لتطويرها، كما أن ابتكارات الأجهزة والبرمجيات ضرورية للتغلب على هذه التحديات. ومن المأمول أن يؤدي المزيد من الاستثمار من قبل الحكومات والشركات إلى تسريع الابتكار التكنولوجي ويؤدي إلى تسويق الحواسيب الكمية على نطاق واسع.
الشركات والحواسيب الكمية
اتجاهات البحث في الشركات الرئيسية
المبلغوتقود شركات التكنولوجيا العالمية مثل جوجل وآي بي إم ومايكروسوفت ومايكروسوفت وأمازون الابتكار في مجال حواسيب الأطفال. تقوم هذه الشركات بتطوير تقنياتها وبناها التحتية الخاصة بها لتحقيق معالجة حاسوبية متقدمة لا تستطيع الحواسيب التقليدية القيام بها.
جوجل: دليل على التجاوز الكمي والتقدم المستمر
gأعلنت شركة oogle في عام 2019 أنها حققت "التفوق الكمي"، حيث أكملت عملية حسابية في 200 ثانية على حاسوبها الكمي Sycamore، وهي عملية تستغرق آلاف السنين على الحاسوب التقليدي. أظهر هذا الإنجاز للعالم إمكانات الحواسيب الكمية وكان له تأثير كبير على الصناعة.
تعالوقد أظهرت أحدث الأبحاث التي أجريت على معالج Sycamore أنه يمكنه إجراء عمليات حسابية فورية تستغرق 47 عاماً من الحاسوب العملاق التقليدي لإجرائها.
gيعتقد فريق الذكاء الاصطناعي الكمي التابع لشركة oogle أن الحواسيب الكمية تكمل الحواسيب الكلاسيكية في مجالات مثل المحاكاة الكمية وعلوم المواد، وتؤدي بشكل أفضل في فئات معينة من المشاكل.
شركة IBM: قيادة الخدمات السحابية والحوسبة الكمية العملية
Iتقدم شركة بي إم بي إم تجربة آي بي إم الكمية، وهي خدمة سحابية تتيح الحواسيب الكمية على نطاق واسع. يسمح ذلك للشركات والمؤسسات البحثية بالوصول إلى الحواسيب الكمية واستخدامها في البحث والتطوير عبر السحابة دون الحاجة إلى امتلاك حواسيب كمومية باهظة الثمن.
2في عام 024، تم إصدار نظام IBM Quantum System Two، مما أرسى الأساس للحوسبة الكمية القابلة للتطوير. كما تم إحراز تقدم في جانب البرمجيات مع إصدار Qiskit 1.0 وتوفير خدمات تجميع الدوائر القائمة على الذكاء الاصطناعي.
Iكما تتعاون شركة BM بنشاط مع الشركات والمؤسسات البحثية الأخرى لتعزيز البحوث التطبيقية في الكيمياء وعلوم المواد.
مايكروسوفت: الحوسبة الكمية الطوبولوجية وتحقيق الكيوبتات المنطقية.
ميجاتعمل شركة مايكروسوفت على تطوير "الحوسبة الكمية الطوبولوجية"، وهي تقنية مقاومة لتصحيح الأخطاء الكمية، وتسعى للتغلب على التقنيات الكمية الحالية التي قد تكون الأخطاء فيها إشكالية.
الأكثرتشمل الإنجازات الأخيرة العمل مع Quantinuum لإنشاء أربعة كيوبتات منطقية موثوقة للغاية من 30 كيوبتاً فيزيائياً وتحسين معدل الخطأ بمقدار 800 ضعف قامت مايكروسوفت بدمج هذه التقنية في Azure Quantum Elements لتقديم عالية الأداء، ونماذج ذكاء اصطناعي متقدمة وقدرات حوسبة كمّية محسّنة لتزويد المستخدمين بتجربة حوسبة هجينة.
أمازون: الخدمات السحابية لتعزيز الحوسبة الكمية
Aاتخذت أمازون خطوة كبيرة في عالم الحوسبة الكمية. وفي القلب من ذلك خدمة تدعى أمازون براكيت، وهي منصة رائدة تجعل الحوسبة الكمية أقرب إلى المنزل، مما يتيح للباحثين والمطورين الوصول إلى أحدث التقنيات الكمية في السحابة.
المفاجأةالمهم هو تقديم أجهزة كمومية متعددة في خدمة واحدة. فمن الممكن مقارنة طرق مختلفة، مثل الموصلية الفائقة وحبس الأيونات والذرات المتعادلة. وعلاوة على ذلك، إلى جانب الموارد الواسعة التي توفرها AWS، أصبح من الممكن الآن تطوير خوارزميات كلاسيكية كمومية هجينة.
صغير (حيوان)تعمل هذه الشركات بنشاط على تطوير تقنيات لتسويق الحواسيب الكمومية، ومن المتوقع أن يتم تطوير المزيد من الابتكارات التكنولوجية في المستقبل.
إمكانات التسويق التجاري.
المبلغتعتبر حواسيب الأطفال أداة قوية جداً في بعض القطاعات الصناعية. وإمكاناتها التجارية قوية بشكل خاص في الصناعات التالية
صناعة المستحضرات الصيدلانية
الحواسيب الكمية قوية بشكل خاص في عمليات المحاكاة على المستوى الجزيئي. ومن المتوقع أن تسرّع عملية اكتشاف عقاقير جديدة إلى حد كبير، حيث يمكنها محاكاة السلوك الجزيئي المعقد وتصميم الأدوية في فترة زمنية قصيرة، وهو ما قد يستغرق عدة سنوات باستخدام الحسابات التقليدية.
الصناعة المالية
تحظى الحواسيب الكمية باهتمام المؤسسات المالية في المجالات التي تتطلب حسابات معقدة، مثل إدارة المخاطر وتحسين المحافظ الاستثمارية. حيث يمكنها تحليل كميات هائلة من بيانات السوق بشكل فوري وتقديم استراتيجيات استثمار فعالة وسيناريوهات مخاطر، مما قد يؤدي إلى اتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة في جميع أنحاء الصناعة.
علم المواد
تلعب الحواسيب الكمية أيضًا دورًا مهمًا في تطوير مواد جديدة. فمن خلال محاكاة خواص المواد على المستوى الذري والتنبؤ بالبنية المثلى للمواد والتفاعلات الكيميائية، يمكن تطوير مواد جديدة بكفاءة لا يمكن تحقيقها باستخدام الطرق التقليدية.
وتجري الأبحاث حالياً في هذه المجالات لجعل الحواسيب الكمية عملية، وسيؤدي التقدم التكنولوجي المستقبلي إلى تسريع تسويقها.
صعود الشركات الناشئة.
المبلغلا تسعى الشركات الكبيرة فقط إلى تطوير حواسيب الأطفال بنشاط، بل أيضاً الشركات الناشئة. وتتبنى هذه الشركات نهجاً أكثر مرونة وابتكاراً من الشركات الكبيرة، وهي جهات فاعلة مهمة في الابتكار التكنولوجي.
ريجيتي للحوسبة
تقوم الشركة بتطوير كل من الأجهزة والبرمجيات الخاصة بالحواسيب الكمومية وإتاحتها تجارياً من خلال خدمتها السحابية Rigetti Quantum Cloud Services. الهدف من ذلك هو الحوسبة الكمية الهجينة التي توفر حلولاً كمومية عملية للغاية مع الحواسيب التقليدية.
بسيكوانتوم
يجري تطوير الحواسيب الكمية القائمة على الفوتونات، بهدف إنشاء أنظمة مقاومة للأخطاء. تجذب هذه التكنولوجيا الانتباه كوسيلة لبناء أنظمة كمومية على نطاق أوسع.
تقدم هذه الشركات الناشئة أفكارًا مبتكرة لتسويق التكنولوجيا الكمية وتساهم في تطوير التكنولوجيا من منظور مختلف عن الشركات الكبيرة.
ملخص
المبلغلم تصل حواسيب الأطفال حالياً إلى مرحلة التسويق التجاري بعد، ولكن يجري تطويرها بشكل تنافسي من قبل شركات التكنولوجيا والشركات الناشئة ولديها إمكانات كبيرة في بعض القطاعات الصناعية. ومع اقتراب التطبيقات العملية في مجال المستحضرات الصيدلانية والتمويل وعلوم المواد، ستعمل الابتكارات المستقبلية على توسيع نطاق استخدامها التجاري. ومن المتوقع أن تُحدث الحواسيب الكمومية، بمجرد تسويقها، ثورة في العديد من الصناعات من خلال تمكين إجراء حسابات معقدة كانت مستحيلة في السابق.
