IBM Q ليس برنامجًا بخاريًا. إنه مشروع قيد الإعداد لسنوات ويمكن أن يساعد الحوسبة الكمومية في الوصول إلى إمكاناتها الهائلة. قد يصل مستقبل أجهزة الكمبيوتر الكمومية في وقت أقرب مما تعتقد.
عندما وصلت الأخبار عن تحرك شركة IBM لتقديم أول كمبيوتر كمي عالمي متاح تجاريًا الأسبوع الماضي، تم وصف ذلك بأنه "تسليم" من شركة IBM Research إلى شركة IBM Systems. وفقًا للمدير التنفيذي للتكنولوجيا في الشركة ونائب رئيس الحوسبة الكمومية والاستراتيجية التقنية والأنظمة، سكوت كراودر، فإن هذا ليس هو الحال تمامًا.
وأوضح كراودر: "إنها ليست مجرد عملية تسليم، إنها في الحقيقة شراكة". "هذه بالتأكيد نقطة تحول من كونها علمًا خالصًا وبحثًا خالصًا إلى كونها أيضًا هندسة وتطويرًا وتسويقًا."
متعلق ب
- داخل مختبر المملكة المتحدة الذي يربط العقول بأجهزة الكمبيوتر الكمومية
- الباحثون يصنعون "قطعة بانوراما مفقودة" في تطوير الحوسبة الكمومية
- تعرف على Silq: أول لغة برمجة بديهية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية
وتابع: "لكن هذا هو الأربعينيات"، مقارنًا ذلك بعصر محدد في تطور أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. "هذه ليست الستينيات أو السبعينيات، هذه هي الأربعينيات. ما زلنا في الأيام الأولى. ما زلنا نقود الكثير من الأساسيات الأساسية، في نفس الوقت الذي نحاول فيه جعل الأنظمة في متناول مجموعة أكبر من الأشخاص.
كثيرًا ما يتساءل الناس عن كيفية تأثير الحسابات الكمومية على حياتهم اليومية. ومن خلال تقديم أول حاسوب كمي عالمي متاح تجاريًا، تأمل شركة IBM في معرفة ذلك.
جلب أجهزة الكمبيوتر الكمومية إلى العالم الحقيقي
بيان صحفي لشركة آي بي إم حول خططها القادمة للأجهزة الكمومية، كانت مليئة بالتطبيقات المحتملة للتكنولوجيا، واقتباسات متحركة من موظفي الشركة والخبراء في هذا المجال. على النقيض من ذلك، لم تكن هناك تفاصيل حول موعد إطلاق أجهزة الكمبيوتر الكمومية. وتعهد إعلان الشركة بتسليم أجهزة الكمبيوتر الكمومية العالمية للشركاء “على مدار العام”. السنوات القليلة المقبلة." وذكرت أيضًا أنها تهدف إلى بناء أنظمة تحتوي على حوالي 50 كيوبتًا “في الأعوام القليلة المقبلة”. سنين."
ما زلنا في الأيام الأولى. ما زلنا نقود الكثير من الأساسيات الأساسية.
إن حقيقة الإعلان عن إطار زمني غامض فقط قد تدفع البعض إلى الاعتقاد بأن IBM Q هي محاولة لتأمين مكان على الطاولة الكمومية دون وضع أي خطط على أرض الواقع. ومع ذلك، يؤكد كراودر أن هناك جدولًا زمنيًا ثابتًا خلف الأبواب المغلقة.
ضحك قائلاً: "نعم، لدينا تعريف صارم لـ"السنوات القليلة المقبلة" داخلياً". "لقد أعلنا أن نيتنا هي تقديم أنظمة لمجموعة مختارة من شركاء الصناعة هذا العام. لقد قلنا أننا سنقوم بترقيتها إلى حجم 50 كيوبت تقريبًا خلال السنوات القليلة المقبلة.
إن IBM Q ليس مشروعًا مصممًا لتغطية صحفية جيدة فقط. في الواقع، أشار كراودر على وجه التحديد إلى نية الشركة جعل الأنظمة الكمومية "حقيقية"، بدلاً من مجرد "عروض PowerPoint التقديمية والبرامج البخارية".
في حين أن تفاصيل الإطار الزمني لا تزال طي الكتمان، فإن شركة IBM لديها آمال كبيرة في أن يتمكن IBM Q من المساعدة في تعزيز التطور التالي للحوسبة الكمومية. وعلى الرغم من أن الشركة ليست مستعدة لمشاركة جدول زمني مفصل مع الجمهور، إلا أنها ليس لديها مثل هذه التحفظات بشأن تحديد كيفية اختلاف أجهزتها الكمومية عن الأنظمة الأخرى الموجودة في السوق.
ما في الاسم؟
ما لم تكن تتابع تطور الحوسبة الكمومية عن كثب، فقد تكون في حيرة من أمرك عندما أعلنت شركة IBM عن أول أصبح الكمبيوتر الكمي العالمي متاحًا تجاريًا في الأسبوع الماضي، حيث قامت شركة D-Wave بتزويد الأجهزة الكمومية لمستخدمي المؤسسات لعدة سنين.
ومع ذلك، تم انتقاد D-Wave بسبب الطريقة التي تقدم بها أجهزتها. تقوم الشركة بالترويج لمنتجاتها بناءً على عدد الكيوبتات الخاصة بها، حيث يمكن لأحدث نظام لها الوصول إليه 2000 كيوبت، وهو ما يزيد بكثير عن طموح شركة IBM لإنتاج نظام 50 كيوبت في السنوات القليلة المقبلة سنين. ومع ذلك، لا يمكن مقارنة مجموعتي الأجهزة بشكل مباشر، حيث تقوم شركة D-Wave ببناء مواد التلدين الكمومية، والتي يمكنها فقط معالجة مشكلات معينة. تعمل شركة IBM على أجهزة كمبيوتر كمومية عالمية يمكنها، مثل الكمبيوتر الكلاسيكي، معالجة العديد من أنواع المشكلات.
بناء مجتمع كمي باستخدام IBM Q
قال كراودر: "أعتقد أن الأشخاص المتعمقين في هذا المجال يفهمون الاختلافات". "ولكن حتى بالنسبة إلى التقني العادي، فإن الأمر مربك حقًا."
وأضاف: "ما نقدمه ليس نظامًا ثابت الوظيفة، بل نظامًا عالميًا". "ولكن الأهم من ذلك، أن قوة الحوسبة الكمومية التي أثارت حماس الجميع حقًا هي هذا المفهوم الذي يمكنك من خلاله استكشاف مساحة هائلة."
ويشير كراودر إلى مفهوم التشابك الكمي الكامل، والذي يسمح للبتات الكمومية باحتلال مساحة أوسع من الحالات مقارنة بالتشغيل/الإيقاف الثنائي للبتات التقليدية. لن يستغرق الأمر سوى حوالي 40 أو 50 كيوبت في هذه الحالة لإنشاء كمبيوتر كمي لا يمكن محاكاته على كمبيوتر كلاسيكي. في الوقت الحاضر، هناك بعض الجدل حول ما إذا كانت أجهزة D-Wave يمكنها تقديم هذه المزايا مقارنة بالأنظمة التقليدية، حتى مع أعداد كيوبت أعلى بكثير.
حتى في شكلها الحالي، تعد الأجهزة الكمومية لشركة IBM خطوة تتجاوز ما تم تقديمه تجاريًا سابقًا. ولكن لتحقيق طموحاتها السامية للمشروع، فإن الشركة لا تبحث فقط عن العملاء؛ إنها تبحث عن شركاء.
مثل "الوصول المبكر"، ولكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية
وتتوقع شركة IBM طرح أول أنظمة كمومية "للوصول المبكر" لاختيار شركاء الصناعة بحلول نهاية عام 2017. ومع ذلك، لن تكون هذه معاملة تقليدية فيما يتعلق بشراء الأجهزة من الشركة المصنعة - فالشركة لا تقوم فقط بالتشدق عندما تشير إلى المستخدمين الأوائل على أنهم "شركاء".
قال كراودر: "بالنسبة للزوجين الأولين اللذين نقوم بهما، نريد بالتأكيد أن يكون لدينا شركاء سنعمل معهم عن كثب". "نأمل في العثور على شركاء يقودون النظام البيئي."
سوف يستفيد شركاء IBM من هذا الإعداد، حيث سيتم صيانة الأجهزة نفسها وتحديثها بشكل دوري من قبل الشركة. لدى الكمبيوتر الكمي متطلبات صارمة من حيث المساحة ودرجة الحرارة وغيرها من الأمور العملية. إن إبقاء النظام تحت مراقبة IBM سوف يسهل على الشركاء التركيز على استغلال قدراته بشكل جيد.
لا تبحث شركة IBM فقط عن العملاء؛ إنها تبحث عن شركاء.
تتمتع شركة IBM بالفعل بسجل حافل في تقديم الحوسبة الكمومية عبر السحابة، وذلك بفضل تجربة IBM. قال كراودر: “ليس الأمر وكأنك تقوم بخمسة كيوبتات في المختبر، ثم تقوم بركل الشيء عدة مرات ويعمل، وتحصل على نتائجك، ثم تقوم بركله مرة أخرى بعد شهرين لجعله يعمل مرة أخرى”. "لا، لقد أثبتنا أنه يمكننا الحصول على كمبيوتر كمي حقيقي يعمل بشكل مستمر منذ مايو [2016]."
وعلى الجانب الآخر من الصفقة، تأمل شركة IBM أن تكون هذه الشراكات قادرة على إثراء مستقبل مبادرة IBM Q. لا تزال هناك أسئلة كبيرة حول كيف ولماذا ستختار الشركات تنفيذ الأجهزة الكمومية، وقد يقدم العمل التعاوني مع المستخدمين الأوائل بعض الإجابات.
يجب أن يوضح هذا أن IBM Q هو مشروع طويل المدى. يقوم الشركاء الذين يدخلون الطابق الأرضي بالتسجيل لاستكشاف مناطق مجهولة جنبًا إلى جنب مع الشركة - وهو ما يمكن أن يساعدهم في الحصول على المركز الأول عندما تصبح الفوائد التجارية للنظام الكمي واضح. تفكر شركة IBM في ثلاث خطوات للأمام. ومع ذلك، فإن الشركة ليست مستعدة للتخلي عن مساعيها في مجال الحوسبة الكلاسيكية حتى الآن.
نقلة نوعية حقيقية
"بالتأكيد"، أجاب كراودر عندما سألناه عما إذا كانت شركة IBM تتوقع رؤية أجهزة الكمبيوتر الكمومية والكلاسيكية تتعايش في المستقبل. "بالتأكيد، لفترة أطول بكثير من حياتي."
وأوضح قائلاً: "إن ما تقوم به أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية بشكل جيد هو تخزين ومعالجة الكثير من البيانات، وهي تفعل ذلك بكفاءة أكبر بكثير مما تفعله الحوسبة الكمومية اليوم، وبقدر ما أستطيع رؤيته في المستقبل". "من الناحية النظرية، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية العالمية القيام بأي وظيفة يقوم بها الكمبيوتر الكلاسيكي، ولكن في رأيي، فهي ليست جيدة في معالجة الكثير من البيانات. ما تجيده أجهزة الكمبيوتر الكمومية هو استكشاف مساحات كبيرة من المشاكل.
لا تنظر شركة IBM إلى أجهزة الكمبيوتر الكمومية باعتبارها الجيل التالي من أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. إنها فئة جديدة تمامًا من الأجهزة التي تتمتع بنقاط قوتها ونقاط ضعفها وإمكانات وجود بعض التطبيقات القوية جدًا.
الكم والكيمياء
وبطبيعة الحال، لا تزال التكنولوجيا غير ناضجة. لقد حقق الباحثون في جميع أنحاء العالم تقدمًا هائلاً نحو العمل العالمي على نطاق واسع الكمبيوتر الكمي في السنوات الأخيرة، ولكن تم إحراز تقدم أقل فيما يتعلق بتجزئة الإمكانات التطبيقات. إنها حلقة مفرغة.
قال كراودر: “مع نظام 20-25 كيوبت تقريبًا، لا يزال بإمكانك محاكاة هذا النظام الكمي على الكمبيوتر المحمول الخاص بك”. "عندما تبدأ في الوصول إلى الأربعينيات، وحوالي الخمسينيات، لا يمكنك حتى استكشاف مساحة الإمكانيات بأكملها على أكبر كمبيوتر فائق السرعة في العالم. إنه انقطاع مثير للاهتمام.
وأضاف: "أنت في الواقع بحاجة إلى الوصول إلى نظام كمي لفهم كيفية بناء الخوارزميات واستخدام الحالات لنظام كمي". "لم يعد بإمكانك محاكاتها على النظام الكلاسيكي بعد الآن."
تحديد المعيار
في الوقت الحاضر، نحن في مرحلة مبكرة جدًا من عملية بناء أجهزة كمبيوتر كمومية عالمية، لدرجة أنه لا توجد حتى طريقة موحدة لمقارنة نظام إلى آخر. وتأمل شركة IBM في حل هذه المشكلة من خلال الحجم الكمي المتري، والذي يأخذ في الاعتبار عدد الكيوبتات، وجودة العمليات الكمومية، واتصال الكيوبتات، وزمن التماسك، والتوازي، والمزيد.
قال كراودر: “إن كل هذه الأشياء معًا هي التي تخبرك بمدى قوة الكمبيوتر الكمي الخاص بك، من حيث حجم المساحة التي يمكنه استكشافها”. "نحن منفتحون جدًا على الأشخاص الآخرين الذين يفكرون في هذا المعيار ويتقنونه، ولكننا سنحتاج إلى نوع من المعايير مثل مع مرور الوقت، حتى يتمكن الناس بسهولة من التعرف على قيمة هذا الكمبيوتر الكمي مقابل كمبيوتر كمي آخر حاسوب؛ هذا الجيل مقابل الجيل القادم."
ولا توجد حتى طريقة موحدة لمقارنة نظام [كمي] بآخر.
توضح حقيقة عدم وجود مثل هذا المعيار مقدار العمل الذي يتعين القيام به لتحويل الحساب الكمي من عمل نظري واعد إلى منتج تجاري قابل للتطبيق.
وقال كراودر: "كما قلت، نحن في الأربعينيات". "ليس لدينا معيار صناعي حتى الآن لتصنيف مدى قوة النظام الكمي، ولكن هذا هو الشيء الذي أقترحه أعتقد أنك ستشهد تطورًا سريعًا خلال العامين المقبلين، حيث تستمر شركة IBM وآخرون في تجاوز هذه الحدود الأنظمة."
تقوم شركة IBM بوضع البنية التحتية التي يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة في السنوات القادمة. بين مقياس القيمة الكمية، وعلاقاتها مع شركاء IBM Q، وتجربة IBM، لقد دخلت الشركة بالفعل في عملية جعل الحوسبة الكمومية عنصرًا رئيسيًا في أعمالها الإهتمامات.
قال كراودر: "نعتقد أننا وصلنا إلى النقطة التي نرى فيها طريقًا نحو أنظمة أكبر في المستقبل القريب". "أعلم أن الإعلان لا يحتوي على جداول زمنية محددة، لكننا نرى هذا الطريق إلى أنظمة أكبر. وهذا أوصل الأمر إلى النقطة التي يصبح فيها الأمر مثيرًا للاهتمام.
لقد استثمرت شركة IBM بالفعل قدرًا كبيرًا من الوقت والموارد في الحوسبة الكمومية؛ يمثل IBM Q الخطوة التالية. لدى الشركة طموحات في قيادة الحوسبة الكمومية كمنتج تجاري. إذا تمكنت شركة IBM Q من العثور على الشركاء المناسبين في هذه المرحلة الحاسمة، فيمكنها أن تلعب دورًا محوريًا في إخراج التكنولوجيا من مختبرات الأبحاث وإنشاء تطبيقاتها في العالم الحقيقي.
توصيات المحررين
- لقد حقق العلماء للتو طفرة في الحوسبة الكمومية
- يعد معالج IBM الجديد بسعة 127 كيوبت إنجازًا كبيرًا في مجال الحوسبة الكمومية
- تقوم شركة IBM ببناء أكبر حاسوب كمي، وثلاجة عملاقة لوضعه فيه
- تحقق شركة هانيويل قفزة كبيرة من منظمات الحرارة إلى أجهزة الكمبيوتر الكمومية
- داخل عالم ألعاب الفيديو الكمومية الغريب والوحشي والعجيب
