الحوسبة الكمية وليس الذكاء الاصطناعى سوف تحدد مستقبلنا.

وليام هيرلي ، المعروف باسم whurley ، هو رائد أعمال أمريكي ومؤسس Chaotic Moon Studios و Honest Dollar و Equals: The Global Partnership for Equality Gender in the Digital Age. يرأس حاليًا مجموعة عمل الحوسبة الكمومية لرابطة معايير IEEE (IEEE-SA) ، وهو مؤسس ورئيس مجلس إدارة Strangeworks.
المزيد من المشاركات لهذا المساهم

    التوقف عن الحد من الحوسبة الكمومية للسرعة

اكتسبت كلمة "الكم" العملة في أواخر القرن العشرين كواصف يدل على شيء مهم لدرجة أنه تحد من استخدام الصفات الشائعة. على سبيل المثال ، "قفزة نوعية" تعد بمثابة تقدم كبير (وهو أيضًا مسلسل تلفزيوني في أوائل التسعينيات من بطولة Scott Bakula).

في أفضل الأحوال ، هذا تعريف غير دقيق (على الرغم من أنه ترفيهي). عندما يتم تطبيق "الكم" على "الحوسبة" ، فإننا ندخل حقًا عصرًا من التقدم الهائل.

الحوسبة الكمومية هي تقنية تعتمد على مبادئ نظرية الكم ، والتي تشرح طبيعة الطاقة والمادة على المستوى الذري ودون الذري. يعتمد على وجود ظواهر الكم الميكانيكية المنحنى للعقل ، مثل التراكب والتشابك.

إن تجربة فكر إروين شرودنجر الشهيرة في عام 1930 والتي شملت قطة ماتت وحية في نفس الوقت كانت تهدف إلى تسليط الضوء على العبثية الظاهرة للتراكب ، وهو مبدأ إمكانية وجود أنظمة الكم في حالات متعددة في وقت واحد حتى يتم ملاحظتها أو قياسها. اليوم ، تحتوي الكمبيوترات الكمومية على العشرات من البتات (البتات الكمومية) ، والتي تستفيد من هذا المبدأ بالذات. كل كيلو بايت موجود في تراكب صفري وواحد (بمعنى أن الاحتمالات غير صفرية هي صفر أو واحد) حتى يتم قياسها. إن تطوير الكيبيات له آثار على التعامل مع كميات هائلة من البيانات وتحقيق مستويات غير قابلة للتحقيق في السابق من كفاءة الحوسبة التي تمثل إمكانات هائلة للحوسبة الكمومية.

بينما كان شرودنغر يفكر في قطط الزومبي ، كان ألبرت أينشتاين يلاحظ ما وصفه بأنه "حركة عصبية من بعيد" ، وهي جسيمات تبدو وكأنها تتواصل أسرع من سرعة الضوء. ما كان يراه الإلكترونات متشابكا في العمل. يشير التشابك إلى ملاحظة أنه لا يمكن وصف حالة الجسيمات من نفس النظام الكمومي بشكل مستقل عن بعضها البعض. حتى عندما تكون مفصولة بمسافات كبيرة ، فإنها لا تزال جزءًا من نفس النظام. إذا قمت بقياس جسيم واحد ، يبدو أن الباقي يعرف على الفور. تبلغ المسافة القياسية الحالية لقياس الجزيئات المتشابكة 1200 كيلومتر أو حوالي 745.6 ميل. التشابك يعني أن نظام الكم كله أكبر من مجموع أجزائه.

إذا كانت هذه الظواهر تجعلك غير مرتاح بشكل غامض حتى الآن ، فربما أستطيع أن أخفف ذلك الشعور ببساطة عن طريق اقتباس من شرودنجر ، الذي قيل بعد تطوره لنظرية الكم ، "أنا لا أحب ذلك ، وأنا آسف لأني لم يكن لدي أي شيء أقوم به مع ذلك ".

تعتمد الأطراف المختلفة طرقًا مختلفة للحوسبة الكمومية ، لذلك فإن شرحًا واحدًا لكيفية عملها سيكون ذاتيًا. ولكن قد يساعد أحد المبادئ القراء على التغلب على الفرق بين الحوسبة الكلاسيكية والحوسبة الكمومية. أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية ثنائية. أي أنهم يعتمدون على حقيقة أن كل قطعة يمكن أن توجد فقط في واحدة من حالتين ، إما 0 أو 1. أوضح قط شرودنجر أن الجسيمات دون الذرية يمكن أن تظهر حالات لا حصر لها في نفس الوقت. إذا كنت تتخيل كرة ، فستكون الحالة الثنائية إذا كان "القطب الشمالي" ، على سبيل المثال ، يساوي 0 وكان القطب الجنوبي هو 1. في الكوابت ، يمكن للكرة بأكملها أن تحتجز ولايات أخرى لا حصر لها وأن ربط تلك الولايات بين الكيتبات يمكّن بعض الارتباطات التي تجعل الحوسبة الكمومية مناسبة تمامًا لمجموعة متنوعة من المهام المحددة التي لا يمكن للحوسبة الكلاسيكية أن تنجزها. يعد إنشاء وحدات البت والإبقاء على وجودها لفترة كافية لإنجاز مهام الحوسبة الكمية تحديًا مستمرًا.

باحثة آي بي إم جيري تشاو في مختبر الحوسبة الكمومية في شركة تي. مركز أبحاث واتسون.
أنسنة الحوسبة الكمومية

هذه مجرد بدايات العالم الغريب لميكانيكا الكم. شخصيا ، أنا مفتون بالحوسبة الكمومية. إنها تبهرني على العديد من المستويات ، من أركانا التقنية إلى تطبيقاتها المحتملة التي يمكن أن تفيد البشرية. لكن ما يكفي من التعتيم البارع على كيفية عمل الحوسبة الكمومية سيكون كافياً حتى الآن. دعنا ننتقل إلى الكيفية التي سيساعدنا بها على خلق عالم أفضل.

الغرض من الحوسبة الكمومية هو مساعدة وتوسيع قدرات الحوسبة الكلاسيكية. ستقوم أجهزة الكمبيوتر الكمومية بأداء مهام معينة بشكل أكثر كفاءة من أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، مما يوفر لنا أداة جديدة لتطبيقات محددة. لن تحل أجهزة الكمبيوتر الكمومية محل نظيراتها الكلاسيكية. في الواقع ، تتطلب أجهزة الكمبيوتر الكمومية أجهزة كمبيوتر كلاسيكية لدعم قدراتها المتخصصة ، مثل تحسين النظم.

ستكون الحواسب الكمومية مفيدة في تطوير حلول للتحديات في مجالات متنوعة مثل الطاقة والتمويل والرعاية الصحية والفضاء وغيرها. سوف تساعدنا قدراتهم على علاج الأمراض ، وتحسين الأسواق المالية العالمية ، وفك حركة المرور ، ومكافحة تغير المناخ ، وأكثر من ذلك. على سبيل المثال ، الحوسبة الكمومية لديها القدرة على تسريع اكتشاف وتطوير الأدوية ، وتحسين دقة النماذج الجوية المستخدمة لتتبع وتفسير تغير المناخ وآثاره الضارة.

أنا أسمي هذا الحوسبة الكمومية "أنسنة" ، لأن مثل هذه التكنولوجيا الجديدة القوية يجب أن تستخدم لإفادة البشرية ، أو أننا في عداد المفقودين.

تتميز رقاقة اختبار التوصيل فائقة التوصيل من Intel سعة 17 كيلو بايت للحوسبة الكمومية بميزات فريدة لتحسين الاتصال وتحسين الأداء الكهربائي والميكانيكي. (الائتمان: شركة إنتل)
زيادة في الاستثمارات وبراءات الاختراع والشركات الناشئة والمزيد

هذا هو مبشري الداخلي. من الناحية الواقعية ، تعكس أحدث الأرقام العالمية القابلة للتحقق منها لطلبات الاستثمار وبراءات الاختراع ارتفاعًا في كلا المجالين ، وهو اتجاه من المحتمل أن يستمر. مع دخول عام 2015 ، عكست الاستثمارات الوطنية غير المصنفة في مجال الحوسبة الكمومية إجمالي إنفاق عالمي يبلغ نحو 1.75 مليار دولار ، وفقًا لصحيفة الإيكونومست. وقاد الاتحاد الأوروبي 643 مليون دولار. كانت الولايات المتحدة أكبر دولة منفردة باستثمار 421 مليون دولار ، تليها الصين (257 مليون دولار) ، ألمانيا (140 مليون دولار) ، بريطانيا (123 مليون دولار) وكندا (117 مليون دولار). استثمر عشرون دولة ما لا يقل عن 10 ملايين دولار في أبحاث الحوسبة الكمومية.

في الوقت نفسه ، وفقًا لبحث براءات الاختراع الذي أتاحته طومسون إنوفيشن ، قادت الولايات المتحدة طلبات براءات الاختراع المتعلقة بالحوسبة الكمومية برقم 295 ، تليها كندا (79) ، واليابان (78) ، وبريطانيا العظمى (36) والصين (29) . من المتوقع أن يرتفع عدد عائلات براءات الاختراع المتعلقة بالحوسبة الكمومية بنسبة 430 في المائة بحلول نهاية عام 2017.

والنتيجة هي أن الدول وشركات التكنولوجيا العملاقة والجامعات والشركات الناشئة تستكشف الحوسبة الكمومية ومجموعة تطبيقاتها المحتملة. تسعى بعض الأطراف (مثل الدول القومية) إلى الحوسبة الكمومية لأسباب أمنية وتنافسية. لقد قيل إن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ستكسر مخططات التشفير الحالية ، وتقتل blockchain وتخدم أغراض مظلمة أخرى.

أرفض هذا النهج المتبع في الملكية. من الواضح لي أن الحوسبة الكمومية يمكن أن تخدم الصالح العام من خلال نهج بحث وتطوير تعاوني مفتوح المصدر ، وأعتقد أنه سيكون سائداً بمجرد إتاحة الوصول إلى هذه التكنولوجيا. أنا واثق من الحصول على تطبيقات الحوسبة الكمّية من مصادر أكبر لتحقيق النوايا الحسنة.

إذا كنت ترغب في المشاركة ، فتحقق من الأدوات المجانية التي أتاحتها عمالقة الحوسبة التي تحمل اسم العائلة مثل IBM و Google ، بالإضافة إلى العروض مفتوحة المصدر من الشركات العملاقة والشركات الناشئة على حد سواء. يتوفر الوقت الفعلي على جهاز كمبيوتر الكم اليوم ، وسوف تتوسع فرص الوصول فقط.

تمشيا مع وجهة نظري بأن الحلول الاحتكارية ستخضع لمقترحات البحث والتطوير التعاونية ذات المصدر المفتوح والتعاونية والقيمة العالمية للحوسبة الكمومية ، اسمح لي أن أشير إلى أن العديد من الشركات الناشئة في أمريكا الشمالية وحدها قد قفزت إلى النظام البيئي لمراقبة الجودة إلى جانب الحكومات والأوساط الأكاديمية. قد تصبح أسماء مثل Rigetti Computing و D-Wave Systems و 1Qbit Information Technologies، Inc. و Quantum Circuits، Inc. و QC Ware و Zapata Computing، Inc. معروفة ، أو قد تصبح مستعارة من قبل لاعبين أكبر - كل شيء ممكن في هذا المجال الوليدة.

تطوير معايير الحوسبة الكمومية

هناك طريقة أخرى للمشاركة هي الانضمام إلى الجهود المبذولة لتطوير المعايير المتعلقة بالحوسبة الكمومية. تسرع المعايير الفنية في نهاية المطاف في تطوير التكنولوجيا ، وإدخال وفورات الحجم وتنمية الأسواق. سيستفيد تطوير أجهزة الكمبيوتر والبرمجيات الكمومية من مصطلحات مشتركة ، على سبيل المثال ، ومقاييس متفق عليها لقياس النتائج.

حاليًا ، تعمل مجموعة عمل الحوسبة الكمومية التابعة لجمعية IEEE على تطوير معيارين. أحدهما هو تعريفات الحوسبة الكمومية والتسمية بحيث يمكننا جميعًا التحدث باللغة نفسها. يتناول الآخر مقاييس الأداء وقياس الأداء لتمكين قياس أداء أجهزة الكمبيوتر الكمومية مقابل أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، وفي نهاية المطاف ، بعضها البعض.

سوف تصبح الحاجة إلى معايير إضافية واضحة مع مرور الوقت

كلمات دليلية: اصطناعي حاسب حوسبة ذكاء كمية