أهمية الحوسبة الكمية

by sailforchange | Apr 29, 2025 | UA at SAIL Blogs

رؤى العتري

المقدمة: حيث يلتقي علم الفيزياء بالمستحيل:

الحوسبة الكمية هي عندما يلتقي علم الحاسوب بعلم فيزياء الكم. وفيزياء الكم هي مجموع القوانين التي تحكم سلوك أصغر الجسيمات التي تتألف منها المادة. نظرياً، للحاسوب الكمي القدرة على حل مسائل تفوق قدرات الحاسوب التقليدي.

الحاسوب الكمي: يعتمد الحاسوب الكمي على الكيوبتات بدلاً من البتات. فبينما يكون البت إما 0 أو 1، يمكن للكيوبت أن يمثل 0 و1 في الوقت نفسه، وهذا بفضل خاصية تعرف باسم “التراكب الكمي”.

وعندما يستثمر عمالقة التكنولوجيا مثل IBM، Google, وMicrosoft في مشاريع الحوسبة الكمية بينما كانت هذه الأخيرة لا تزال في مرحلة النشوء، فقد أصبح واضحاً أن هذه القدرات هي أكثر من مجرد فرضيات نظرية.

التفوق الكمي مقابل الأفضلية الكمية: سباق يتجاوز الخيال:

أنشأت هذه الشركات سباقاً تنافسياً لتحقيق “السيادة الكمية”.

السيادة الكمية: هي قدرة الحاسوب الكمي في حل مسألة رياضية لا يمكن للحاسوب التقليدي حلها.

لكن هذه المسائل ليست بالضرورة عملية، بل إنها لمحض إثبات قدرات الحاسوب الكمي.

في عام ٢٠١٩، أعلنت شركة Google الأمريكية وصولها ل”السيادة الكمية”، حيث تمكن المعالج الكمي العائد للشركة من حل مسألة في غضون ٢٠٠ ثانية، بينما قد يستغرق أفضل حاسوب تقليدي أكثر من عشرة آلاف أعوام في حلها.

تم نشر هذا الإنجاز في مجلة Nature، حيث صرح فريق العمل لدى Google بأن معالجهم الكمي استطاع تنفيذ مهمة تقتصر على أخذ عينات عشوائية لإنتاج توزيع معين من الأرقام العشوائية (مسألة رياضية) في عضون دقائق، بينما أن الحاسوب التقليدي بحاجة ل10,000 سنة لحل المسألة نفسها.

تلت هذا الأنجاز إنجازات مماثلة لشركات أخرى. من أبرزها العمل الذي أقبل عليه مجموعة بحثية في جامعة العلوم و التكنولوجيا في الصين على عينات بوزونية غاوسية (مسألة فيزيائية) خلال دقائق فقط. في حين أن الحاسوب التقليدي قد يستغرق 2.5 مليار سنة لإنتاج النتائج نفسها.

لكن الإنجاز الحقيقي المنتظر هو “الميزة الكمية”.

الميزة الكمية: هي عندما يعالج الحاسوب الكمومي مسألة ذات أهمية في المجتمع بفعالية أكبر من الحاسوب التقليدي.

تابع المال: لماذا يراهن الجميع على الكيوبتات:

من الجدير بالذكر أن مصدر الاستثمارات في هذا المجال ليس فقط شركات التكنولوجيا و إنما أيضاً مستثمرون أفراد، جامعات وحكومات من مختلف الدول والقارات حول العالم. وفقاً للتقرير الذي نشرته شركة McKinsey & Co، من المتوقع أن تفوق هذه الاستثمارات ال 173 بليار دولار أمريكي في سنة 2040. فالسؤال الذي يطرح نفسه هنا: لماذا تجذب الحوسبة الكمية فئات المجتمع المختلفة؟

الجواب المختصر هو الخطر الذي تشكله الحوسبة الكمية على الأمن السيبراني. حيث يمكن للحواسيب الكمية أختراق أنظمة التشفير الحالية. كخطوة استباقية، تعمل أكبر الحكومات بالتعاون مع الشركات المحلية على تطوير خوارزميات جديدة لحماية الأنظمة السيبرانية من مخترقون قد يستغلون التكنولوجيا الكمية.

أما من الجانب المشرق، فبإمكان الحوسبة الكمية أن تحدث نقل نوعية في العديد من المجالات، أهمها علم المواد، و التمويل، و كذلك في السياسة.

الحوسبة الكمية ليست مجرد مسألة عابرة. بل أنها ثورة تكنولوجيا على قيد التحضير. تعدد إمكانياتها من كسر التشفير، تغيير العديد من الصناعات، لحل مسائل كن نراها بعيدة المنال أو حتى مستحيلة. لذا فإنه من المتوقع أن يكون أثر هذه التكنوليجيا على المجتمع بأسره ضخماً.

…….

تابعونا في التدوينة المقبلة حيث سنغوص في صلب الموضوع و نجيب على السؤال الكبير: ما هي الحوسبة الكمية بالضبط؟

References – المصادر

عن الكاتبة:ة

رؤى العتري طالبة ماجيستر في العلوم الفيزيائية في الجامعة الأميركية في بيروت

» Click here to view the english version