IBM تعلن عن حوسبة كمومية بقدرة 20 كيوبت متاحة كخدمة سحابية

0
116
ibm-a-quantum-computer
ibm-a-quantum-computer

لقد قدمت شركة IBM الحوسبة الكمومية كخدمة سحابية منذ العام الماضي عندما أصدرت نسخة كيوبت 5 من أجهزة الكمبيوتر المتقدمة. وأعلنت الشركة منذ فترة أنها ستصدر أجهزة كمبيوتر كمومية بقدرة 20 كيوبت، وهي تعتبر قفزة كبيرة في 18 شهر فقط. ويعتبر الكيوبت وحدة واحدة من المعلومات الكمية.

وأعلنت الشركة أن باحثي شركة IBM قد نجحوا في بناء نموذج كيوبت 50 تجريبي، وهو يعتبر المعَلم الهام التالي للحوسبة الكمومية، ولكن ليس واضحاً بعد متى سنراه متاح تجارياً.

وعلى الرغم من أنه تم عرض الاصدارات الأولى من أجهزة الكمبيوتر الكمومية التابعة لشركة IBM مجاناً من أجل بناء قاعدة مستخدمين والمساعدة في تثقيف الناس بعلم البرمجة واستخدام هذه الآلات، إلا أن هذا الإعلان هو أول إعلان تجاري، وسيكون متاحاً بحلول نهاية العام.

مما لا شك فيه أن الحوسبة الكمومية من مجالات التكنولوجيا صعبة الفهم. فبدلاً من أن يتم بناؤها على الآلات التي تفسر الأصفار والوحدان (0/1) في حالة وجودها أو عدم وجودها، تستطيع أجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تتعايش مع مختلف الحالات. وهذا يتيح جميع أنواع احتمالات البرمجة الحديثة، ويتطلب برمجيات ونظم جديدة لإنشاء برامج تستطيع العمل مع هذه الطريقة من الحوسبة.

IBM-20-qubit-300x169 IBM تعلن عن حوسبة كمومية بقدرة 20 كيوبت متاحة كخدمة سحابية
IBM 20 qubit

وقد صرح “داريو جيل” “Dario Gil” نائب رئيس الأبحاث في شركة IBM الخاصة بـ “AL and IBM Q” بأن زيادة عدد الكيوبت ما هو إلا بداية القصة فقط. فكلما تعاملت مع الكيوبت، كلما ازداد التعامل مع الكيوبت تعقيداً لأنها تتفاعل مع بعضها البعض في عملية يطلق عليها التشابك. فإذا كان لديك عدد كبير من الكيوبت، ولكن هناك نسبة خطأ مرتفعة بسبب تفاعلها، عندها قد لا تكون أكثر قوة من آلة كيوبت 5 ذات نسبة خطأ أقل. ويقول أن باحثي شركة IBM قد نجحوا في تحقيق أعلى عدد للكيوبت مع أقل نسبة خطأ، مما يجعلها مفيدة للغاية للمستخدمين. وقد صرح “جيل” قائلاً: “نحن نمتلك عدداً أكبر من الكيوبت ذات نسبة خطأ قليلة والتي تم دمجها لتحل المشاكل“.

المشكلة الأخرى التي تظهر عند التعامل مع الحالات الكمية هي أنها تميل لفترة قصيرة في الوجود في عملية تعرف باسم التماسك. وهذا يعني أنه لديك فترة قصيرة من الوقت فقط قبل أن ترجع الكيوبت إلى حالة الحوسبة الكلاسيكية من الأصفار والوحدان. من أجل تقريب فهمك لكيفية تقدم هذا التماسك حتى الآن، بدأ الباحثون في البحث في هذا الأمر لمجرد عدد قليل جداً من النانوثانيات في أواخر التسعينيات. وحتي في الآونة الأخيرة من العام الماضي، استطاعوا تحقيق التماسك لمدة 47 و 50 ميكروثانية في آلات الكيوبت 5. أما اليوم تعمل آلات الكم في حدود 90 ميكروثانية. وعلى الرغم من أن هذا لا يبدو كثيراً، إلا أنه في الحقيقة يعتبر قفزة كبيرة إلى الأمام.

كل هذه المتغيرات تجعل من الصعب على المبرمج أن ينشئ خوارزمية كمية تستطيع تحقيق أمراً مفيداً بدون أخطاء وقبل أن ترجع إلى الحالة الكلاسيكية، ولكن هذا لا يقلل من المدى الذي أنجزه الباحثون في السنوات الأخيرة، ومدي عظمة الإعلان في عالم الحوسبة الكمومية.

ويعتبر الهدف المطلق للحوسبة الكمومية هو إيجاد نظام عالمي متسامح الأخطاء يقوم بتصليح الأخطاء تلقائياً ويمتلك خاصية تماسك غير محدودة. وقد شرح “جيل” الأمر قائلاً: “إن الهدف المنشود هو وجود نظام حوسبة كمومية عالمي متسامح الاخطاء. نحن صنعنا اليوم نظام شبه عالمي، بمعنى أنه يستطيع أن يؤدي عمليات وبرامج كيفية، ولكنه تقريبي لذا يجب أن أتعايش مع الاخطاء و فترة الوقت (المحدودة) لتنفيذ العمليات“.

وهو يرى أن هذه عملية تدريجية، وأن الإعلان ما هو إلا خطوة على طول الطريق، ولكنه يعتقد أن حتى ما يمكنهم فعله اليوم يعتبر أمراً قوياً جداً. فمع إصدار اليوم والتحسينات التي قامت بها شركة IBM في QISKit، وهو برنامج أدوات تطوير (SDK) لمساعدة الشركات على فهم كيفية برمجة أجهزة الحاسب الكمومية، يمكنهم الاستمرار في تحديث التكنولوجيا. فذلك الأمر لن يتم بين عشية وضحاها، ولكن تجري الشركات والحكومات والجامعات وكل الأطراف المعنية بحوثاً لمعرفة كيفية تشغيله في التطبيق العملي. (وبالطبع شركة IBM ليست الشركة الوحيدة التي تعمل على إيجاد حل لهذه المشكلة).

وتبحث شركة IBM عن تطبيقات للحوسبة الكمومية في مجالات مثل الطب، واكتشاف الأدوية، وعلوم المواد كتطورات لهذه التكنولوجيا وطرق لجعلها مفهومة بشكل أفضل. كما تحاول أن تتوقع النتائج السلبية المحتملة للتكنولوجيا المتطورة مثل القدرة على كسر التشفير في نهاية المطاف. ويقول “جيل” أنهم يعملون مع هيئات المعايير لمحاولة تطوير خوارزميات تشفير الحوسبة ما بعد الكمية، وعلى الرغم من بعدهم عن تحقيق ذلك إلا أنه يبدو أنه يتفهمون بالتأكيد حجم القضية ويحاولون التخفيف منها.

    

ترك الرد

من فضلك اكتب تعليقك
من فضلك ادخل اسمك هنا