ثورة في عالم الكمبيوتر الكمي قد تحل أصعب مشكلات البشرية

 

(شبكة الطيف) لندن

تقدم العلماء خطوة إضافية نحو تطوير كمبيوتر كمي متعدد الأغراض يفوق في قوته بكثير أحدث أجهزة الكمبيوتر الخارقة وأكثرها تقدماً.

وتستفيد هذه الأجهزة من السمات الغريبة للجسيمات دون الذرية، أو الجسميات الدقيقة بحجم دون الذرة.

ومن أهم تلك السمات أن تلك الأجسام الكمية يمكنها أن توجد في أكثر من مكان في نفس الوقت. ومن الغريب أيضاً أنه يمكنها البقاء على اتصال حتى ولو كانت على بعد ملايين الأميال من بعضها البعض.

وقال فريق بحثي بجامعة ساسكس البريطانية إنهم نجحوا في نقل معلومات كمية بين شرائح إلكترونية في جهازي كمبيوتر بسرعة ودقة قياسية.

 

وكان علماء الكمبيوتر يخوضون محاولات لتطوير أجهزة كمية أكثر كفاءة لأكثر من عشرين سنة. وطورت مؤسسات، مثل غوغل وآي بي إم وميكروسوفت أجهزة بسيطة من هذا النوع.

لكن وفقاً لوينفرايد هنسينغر، قائد الفريق البحثي بجامعة ساسكس، يعبّد هذا التطور الطريق أمام نظم يمكنها تقديم حلول لمشكلات العالم المعقدة التي لا تستطيع أكثر أجهزة الكمبيوتر تقدماً التصدي لها في الوقت الراهن.

لماذا ينفق إيلون ماسك وقته على تويتر وليس على المهمة إلى المريخ؟
دراسة تشكك في سرعة “الحاسب الكمي”
وقال هنسينغر: “لدينا بالفعل أجهزة كمبيوتر كمية مزودة بشرائح إلكترونية متناهية الصغر وبسيطة. أما الإنجاز الذي حققناه بالفعل فهو القدرة على أن نقدم أجهزة كمبيوتر كمية قوية للغاية يمكنها حل بعض أصعب المشكلات التي تواجه القطاعات الاقتصادية المختلفة ويواجهها المجتمع”.

وتحل أجهزة الكمبيوتر المتوافرة في الوقت الحالي المشكلات بطريقة خطية بسيطة، ويمكنها إجراء عملية حسابية واحدة في كل مرة.

وفي عالم الكمبيوتر الكمي، يمكن للجسيمات أن توجد في مكانين في نفس الوقت، وهو ما يريد العلماء تسخيره لتطوير أجهزة كمبيوتر كمية يمكنها إجراء عمليات حسابية متعددة في نفس الوقت.

كما يمكن لهذه الجسيمات الدقيقة أن تبقى متصلة وهي على بعد ملايين الأميال، مما يجعل لديها القدرة على محاكاة تصرفات بعضها البعض بشكل لحظي، وهو ما يمكن استغلاله في تطوير أجهزة كمبيوتر أكثر قوة.

وكان من أصعب المعوقات التي تقف حائلاً دون تطوير هذه الأجهزة القوية مشكلة نقل المعلومات الكمية بين الشرائح الإلكترونية بسرعة واعتمادية، إذ كان حجم المعلومات يتضاءل وتظهر بها أخطاء أثناء النقل.

لكن هنسينغر قال إن فريقه تمكن من تحقيق إنجاز كبير يمكن باستخدامه التغلب على تلك المعوقات، وهو الإنجاز الذي نشرت تفاصيله مجلة “نيتشر كومينيكايشن”.

وطور الفريق البحثي نظاماً قادر على نقل المعلومات من شريحة إلكترونية لأخرى باعتمادية تصل إلى 99.999993 في المئة وبسرعة قياسية. وقال الباحثون من جامعة ساسكس إنه من الممكن تركيب تلك الشرائح معاً للحصول على أجهزة كمبيوتر كمية أكثر قوة.

ووصف مايكل كوثبرت، مدير المركز الوطني للكمبيوتر الكمي الذي أنشئ في الفترة الأخيرة في ديدكوت في أوكسفوردشاير ويعمل بشكل مستقل عن بحث جامعة ساسكس، هذا البحث بأنه “خطوة تمكينية هامة للغاية”، لكنه قال إنه لا يزال هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتطوير نظم عملية.

وقال كوثبرت: “من أجل تطوير أجهزة الكمبيوتر التي تحتاجها في المستقبل، تكون البداية من توصيل الشرائح الإلكترونية التي لا يتجاوز حجم إحداها حجم عقلة الأصبع ببعضها البعض حتى تصل إلى مجموعة من الشرائح بحجم طبق المائدة. وقد وضحت المجموعة البحثية من جامعة ساسكس أنه من الممكن الوصول إلى القدر المطلوب من الاستقرار والسرعة اللازمة لهذه الخطوة”.

وأضاف: “لكن نحتاج أيضا إلى آلية لربط النظم الإلكترونية المكونة من مجموعات من الشرائح الإلكترونية – التي يبلغ حجم الواحدة منها حجم طبق المائدة – ببعضها البعض لتوسيع نطاق الماكينة التي قد تصل إلى حجم ملعب كرة قدم من أجل إجراء عمليات حسابية واقعية ومفيدة بينما لا تزال تكنولوجيا الاتصالات من هذا المستوى غير متوافرة حتى الآن

(بي بي سي )