قبل بضعة أسابيع في CES 2025 ، افترض الرئيس التنفيذي لشركة Nvidia Jensen Huang أن الاستخدامات العملية للحوسبة الكمومية كانت على بعد حوالي 20 عامًا. اليوم ، أخبر رئيس شركة Google Hartmut Neven رويترز أنه يمكننا رؤية تطبيقات العالم الحقيقي للحوسبة الكمومية في غضون خمس سنوات. إذن ، من هو الصحيح؟
وفقًا لهوانغ ، لا تحتوي أنظمة الكم الحالية على ما يكفي من “Qubits”. في الواقع ، فهي قصيرة بحوالي خمسة أو ستة أوامر من حيث الحجم. ولكن لماذا نحتاج الكثير؟ حسنًا ، تشير الأبحاث الحالية إلى أن المزيد من Qubits تؤدي إلى أخطاء أقل ، مما يخلق أجهزة كمبيوتر كمية أكثر دقة. لنتحدث عن سبب ذلك.
Qubit هو ما يبدو عليه – القليل من الكمومية. إنه يختلف عن بت ثنائي في جهاز كمبيوتر عادي لأنه يمكن أن يشفر المزيد من البيانات في وقت واحد. تكمن مشكلة Qubits في أنها جزيئات الكم – والجزيئات الكمومية لا تفعل دائمًا ما نريد. عندما نقوم بتشغيل الحسابات على جهاز كمبيوتر الكم ، فإن كل واحد من ألف qubits “فشل” (أي توقف عن فعل ما نريد أن يفعله) ويلقي النتائج.
احصل على دمعك الأسبوعي للتكنولوجيا خلف ألعاب الكمبيوتر
مرة أخرى في اليوم ، واجهنا مشكلة مماثلة مع أجهزة الكمبيوتر التقليدية. يستخدم كمبيوتر ENIAC ، على سبيل المثال ، أكثر من 17000 أنبوب فراغ لتمثيل البتات وكل يومين ستفشل أنابيب وتنتج أخطاء. لكن الحل هنا كان واضحًا – كنا بحاجة فقط لإسقاط أنابيب الفراغ والعثور على شيء لم يفشل كثيرًا. قفز إلى الأمام بضعة عقود ، ولدينا ترانزستورات سيليكون صغيرة مع معدل فشل واحد من كل مليار.
للحوسبة الكمومية ، لن يعمل هذا الحل. Qubits هي جزيئات الكم ، وجزيئات الكم هي كما هي. لا يمكننا بناء شيء آخر ولا يمكننا إجبارهم على البقاء في الولاية التي نريدها – لا يمكننا إلا أن نجد طرقًا لاستخدامها كما هي.
هذا هو المكان الذي يصبح فيه جزء “لا يكفي من Qubits” ذا صلة. في العام الماضي فقط ، استخدمت Google رقاقة Willow Quantum لاكتشاف أن المزيد من Qubits تساوي أقل من الأخطاء. في الأساس ، قامت Google ببناء Qubits Mega من Qubits متعددة ، وكلها تشترك في نفس البيانات. هذا ينشئ بشكل أساسي نظامًا من الفشل – في كل مرة يفشل فيها Qubit المادي ، هناك نظام آخر للحفاظ على الأشياء على المسار الصحيح. كلما زاد عدد الفواصل المادية التي لديك ، زاد عدد الإخفاقات التي يمكنك تحملها ، مما يترك لك فرصة أفضل للحصول على نتيجة دقيقة.
ومع ذلك ، نظرًا لأن Qubits تفشل كثيرًا ونحتاج إلى تحقيق معدل دقة عالية إلى حد ما لبدء استخدام أجهزة الكمبيوتر الكم لمشاكل في العالم الحقيقي ، سنحتاج إلى مجموعة كبيرة من Qubits لإنجاز المهمة. يعتقد هوانغ أن الأمر سيستغرق ما يصل إلى 20 عامًا للحصول على الأرقام التي نحتاجها ، بينما يلمح Neven إلى أنه يمكنه الوصول إلى هناك في خمسة.
هل تعرف Google شيئًا لا يفعله Nvidia؟ هل هو مجرد تلويغ نيران بعض المنافسة الودية؟ الآن ، لا نعرف الإجابة. ربما أراد نيفين فقط تعزيز أسهم الحوسبة الكمومية بعد أن تسببت تعليقات هوانغ في خسارة حوالي 8 مليارات دولار الشهر الماضي.
عندما يحدث هذا الاختراق ، تعتقد Google أنه يمكن أن تستخدم الحوسبة الكمومية لبناء بطاريات أفضل للسيارات الكهربائية ، وتطوير أدوية جديدة ، وربما حتى إنشاء بدائل طاقة جديدة. إن الادعاء بأن مثل هذه المشاريع يمكن أن تصبح ممكنة في عدد قليل من السنوات الخمسة ، لكنني أفترض أننا لن نضطر إلى الانتظار لفترة طويلة لمعرفة مدى صواب أو خطأ Neven.