ابتكار ينجز مهمة بدقائق تحتاج آلاف السنين من كمبيوتر عملاق

Sunday, November 3, 2019


أعلن علماء غوغل عن ابتكار يمكنهم من إنجاز مهمة، بواسطة أجهزة "الكمبيوتر الكمي" خلال دقائق معدودة فقط، كان يمكن أن يستغرق إكمالها آلاف السنين من خلال أكبر كمبيوتر عملاق تقليدي في العالم، وفقاً لما نشرته مجلة "نيوزويك" الأميركية.

علامة فارقة
يُعرف هذا الإنجاز المتمثل في القدرة على حل شيء لا يمكن لـ "الكمبيوتر الكلاسيكي" أن يحله، في إطار زمني عملي، باسم "التفوق الكمي"، والذي يُعتبر، على نطاق واسع، علامة فارقة هامة في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمية، على الرغم من أنه لا يزال هناك طريق طويل قبل أن تصبح هذه الأجهزة الثورية حقيقة واقعة.

200 ثانية بدلاً 10 آلاف عام
ووفقاً لدراسة نشرت في مجلة Nature العلمية، أكمل الكمبيوتر الكمي مهمة محددة لأخذ العينات في غضون 200 ثانية، في حين أن الكمبيوتر العملاق الحالي الأكثر تطوراً على مستوى العالم ربما يستغرق 10000 عام لأداء نفس المهمة. ولقد أصبح البحث الخاص بالكمبيوتر الكمي متاحاً بعد تسريبه عبر الإنترنت قبل شهر.

يقول ويليام أوليفر، عالم الكمبيوتر بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، والذي لم يشارك في أبحاث غوغل، في مقال نشرته Nature: "إن هذا العرض للتفوق الكمي على الخوارزميات الكلاسيكية الرائدة على أسرع الحواسيب العملاقة في العالم يعد إنجازاً رائعاً، ومعلماً هاماً للحوسبة الكمية يوحي بشكل تجريبي أن أجهزة الكمبيوتر الكمية تمثل نموذجاً للحوسبة، يختلف اختلافاً أساسياً عن أجهزة الكمبيوتر التقليدية".

طبيعة غير متوقعة لظواهر الكم
تختلف أجهزة الكمبيوتر الكمية عن الأنظمة التقليدية، بمعنى أن تصميمها يسترشد بالظواهر الغريبة الموضحة في ميكانيكا الكم، وهي الأساس النظري للفيزياء الحديثة التي تشرح طبيعة وسلوك المادة والطاقة على المستوى الذري ودون الذري.

وتعني هذه القدرة أن أجهزة الكمبيوتر الكمية تستطيع أداء مهام معينة بشكل أسرع بكثير من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. ولكن يتطلب الوصول إلى تفوق الكم تصميم معالج كمي ثابت، يمكنه أن يبقي معدلات الخطأ منخفضة مع توفير مساحة حسابية كافية لتنفيذ المهام - وهو أمر يصعب تحقيقه للغاية بالنظر إلى الطبيعة غير المتوقعة لظواهر الكم.

إنجاز فريق غوغل
ولكن نجح فريق غوغل، بقيادة جون مارتينيس وسيرجيو بواكسو، في تحقيق تفوق الكم من خلال جهاز الكمبيوتر الكمي، الذي يتكون من 54 كيوبت، وهي وحدات المعلومات الكمية، على الرغم من فشل كيوبت واحد في العمل خلال التجارب - التي تميزت بعمليات تصحيح الخطأ.

ظاهرة محيرة للعقل
ويستغل جهاز الكمبيوتر الكمي لـ"غوغل" مبدأين في ميكانيكا الكم المعروفة باسم التراكب والتشابك، وهى ظاهرة فيزيائية محيرة للعقل تتفاعل فيها أزواج أو مجموعات من الجزيئات الصغيرة مع بعضها البعض بطريقة لم تعد قادرة على وصفها بشكل مستقل، حتى لو كانت مفصولة بمسافات شاسعة - مثل الوجود على جانبي الكون، على سبيل المثال. وعلى الرغم من أهمية أحدث النتائج، يجادل أوليفر بأنه يجب إجراء المزيد من التجارب والأبحاث من أجل جعل أجهزة الكمبيوتر الكمية حقيقة عملية.

تشكيك من المنافسين
كما سارع بعض المنافسين بالتشكيك في هذا الإنجاز الأخير، حيث نشرت مجلة Science ما أعلنته شركة IBM، والتي تعد الشركة صاحبة ابتكار أسرع كمبيوتر عملاق في العالم وهو الجهاز من طراز "ساميت"، بأن شركة غوغل لم تقف بعد بعتبة التفوق الكمي. وتقول شركة IBM إنه من خلال ضبط طفيف لكيفية قيام جهاز Summit بالتعامل مع نفس مهمة أخذ العينات، التي قام جهاز كمبيوتر غوغل الكمي، يمكن للكمبيوتر العملاق التقليدي إكماله في غضون يومين ونصف، وليس 10000 عام.

مقالات مشابهة

بنزيما ردا على رئيس الاتحاد: دعني ألعب لمنتخب آخر وسنرى!

إصابات بين المتظاهرين والشرطة في عدة مدن إيرانية والنائب العام يتعهد بمحاسبة "المشاغبين"

الجيش الصيني يزيل متاريس في شوارع هونغ كونغ

واشنطن تطالب اليابان وكوريا الجنوبية بمضاعفة مدفوعاتهما للقوات الأميركية

متظاهرون إيرانيون يرددون شعارات مناهضة لخامنئي وروحاني

طائرة استراتيجية أمريكية مسيرة تقوم بمهمة استطلاع قرب القاعدتين الروسيتين في سوريا