هذا ما قالته البروفيسور دوريت أهارونوف، أحد مؤسسي شركة 'كيدما للحوسبة الكمومية' والمحاضرة في الجامعة العبرية، في اجتماع منتدى السيليكون - منتدى قادة صناعة التكنولوجيا الفائقة في إسرائيل والتي عقدت في 1 يوليو 2024 وتناولت الحوسبة الكمومية.
"الحوسبة الكمومية ليست رؤية مستقبلية، بل واقع حالي." وهذا ما قالته البروفيسور دوريت أهارونوف، أحد مؤسسي شركة 'كيدما للحوسبة الكمية' ومحاضر في الجامعة العبرية في اجتماع منتدى السيليكون – منتدى قادة صناعة التكنولوجيا الفائقة في إسرائيل، الذي انعقد في 1 يوليو 2024 وتناول الحوسبة الكمومية. وعقد الاجتماع في مقر شركة IBM في بيتح تكفا بتنظيم من شركة ASG. أدار شلومو جيردمان، الرئيس التنفيذي لشركة ASG، الندوة التي حضرها أيضًا آفي ويزل، سفير الحوسبة الكمومية في شركة IBM Israel، والرائد أفراهام باربي، مسؤول الحوسبة الكمومية في MPAT.
"إن التكنولوجيا الكمومية في مهدها ولديها القدرة على تغيير العديد من المجالات. لا تزال هناك العديد من التحديات أمامنا، ولكن التقدم في السنوات الأخيرة كبير. ومن المهم الحفاظ على الأخلاقيات والاستعداد للتهديدات المحتملة. ويتوقع الخبراء أن التكنولوجيا الكمومية لا تزال في مهدها ولديها القدرة على تغيير العديد من المجالات. ستصبح الحوسبة جزءًا مهمًا من المستقبل القريب." قال جيردمان.
"هل هذه ضجة جديدة، أم أننا سنتخلى حقًا عن قانون مور وفون نيومان وجميع الأساليب القياسية لأن اللاعب الجديد قد وصل إلى الحي؟"
أجاب البروفيسور أهارونوف: "غدًا لن يحدث ذلك. إنه يحدث بالفعل اليوم. التقدم الذي تم إحرازه في العامين الماضيين في الأجهزة مذهل. لقد وصلنا إلى مرحلة تحسنت فيها جودة الكيوبتات والبوابات بشكل ملحوظ. هناك عتبة معينة لجودة البوابة تسمح بتصحيح الأخطاء، عند تجاوز هذه العتبة، يمكنك العمل بطريقة أكثر دقة وبدون أخطاء كبيرة.
منذ 30 عامًا، اقترحت البروفيسورة أهارونوف حلاً نظريًا لمشكلة الضوضاء في أطروحتها للدكتوراه تحت إشراف البروفيسور مايكل بن أور في الجامعة العبرية. إلا أن هذا الحل، والإصدارات المتقدمة منه التي اعتمدتها شركات عملاقة مثل IBM وGoogle، تتطلب موارد كثيرة وزيادة كبيرة في عدد الكيوبتات في الحاسوب الكمي المطلوبة لتصحيح الأخطاء.
"تكمن المشكلة في أن الحد الأقصى لعدد الكيوبتات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية اليوم صغير - في حدود بضع عشرات أو مئات من الكيوبتات. وسيزداد عدد الكيوبتات في السنوات القادمة، ولكن من المتوقع أن يكون هذا النمو كبيرًا جدًا". بطيئة، مما يعني أنه مع الحلول الحالية لمعالجة الأخطاء، والتي تعتبر مكلفة للغاية من حيث عدد الكيوبتات، سيستغرق الأمر وقتًا طويلاً جدًا حتى يتحقق الوعد الكبير للحوسبة الكمومية.
"قامت شركة كيدما بتطوير برنامج يسمى "ماجيك" أو باللغة الإنجليزية Qesem = قمع الأخطاء الكمومية وتخفيف الأخطاء الذي يتغلب على مشكلة الضوضاء بطريقة فعالة وغير مسبوقة. يقوم البرنامج بإزالة آثار الضوضاء واستعادة نتائج الحساب دون زيادة النفقات العامة الكيوبتات، والتي ستترك المزيد من الكيوبتات حرة للحساب نفسه، وبالتالي ستسمح بالفعل لأجهزة الكمبيوتر الكمومية الصغيرة بإجراء حسابات معقدة بدقة.
يقول البروفيسور أهارونوف: "إن برنامجنا يقربنا بشكل كبير من تحقيق الإمكانات الهائلة للحوسبة الكمومية". "السحر يجعل من الممكن الحصول على ميزة خوارزمية كمومية بالفعل اليوم، في بعض التطبيقات، وسوف يقلل بشكل كبير من الوقت اللازم للوصول إلى الحلول في المجالات الحرجة."
وأضاف ويزل: "لقد انخرطت شركة IBM في هذا المجال منذ عام 2016. والسؤال عما إذا كان سيحدث في المستقبل أو صباح الغد يعتمد على الاستثمارات الكبيرة للشركات في هذا المجال. إن النظام البيئي لشركة IBM ضخم، مع وجود شركات كبيرة وشركات دولية. الهيئات التي تستثمر مبالغ كبيرة في هذا المجال، هناك تقنيات الحوسبة الكمومية التي يتم تنفيذها بالفعل اليوم، والشركات لن تستثمر فقط إذا لم تكن ذات جدوى وذات مغزى.
وأضاف الرائد باربي: "نحن نؤمن بالتكنولوجيا. في الماضي، كان يُنظر إلى هذا المجال على أنه عالي المخاطر، ولكن اليوم هناك الكثير من التقدم. نحن نعمل على التطوير والتطبيقات حتى نتمكن بمجرد وصول الكمبيوتر من معرفة كيفية العمل معه. ونحن ندرك أن التنمية تتطلب الوقت والتكيف، تماماً كما لم تكن الهواتف الذكية اليوم مفهومة قبل 50 عاماً. هناك ثورة حقيقية في هذا المجال هنا، وتحتاج إلى فهم الإمكانات".
"يكلف الكمبيوتر الكمي ملايين الدولارات ويتطلب مساحة هائلة. كم عدد الشركات التي يمكنها تحمل تكلفة امتلاك مثل هذا الكمبيوتر؟"
البروفيسور أهارونوف: "نرى أن أجهزة الكمبيوتر ناجحة بالفعل مع عشرات ومئات من الكيوبتات وآلاف البوابات. هناك أجهزة كمبيوتر تعمل بدقة شديدة. إن مسألة عدد الكيوبتات المنطقية المطلوبة لحل المشكلات الكمية المهمة هي مسألة أفكار وتطوير الخوارزميات يعتمد على هذا السؤال.
وأضاف فيزل: "لا يحتاج الجميع إلى شراء جهاز كمبيوتر كمي. يمكن استخدامه كخدمة عبر السحابة. هناك دول اشترت بالفعل أجهزة كمبيوتر كمومية، بما في ذلك ألمانيا واليابان. وقد تم بالفعل بيع سبعة أو ثمانية أجهزة كمومية من شركة IBM".
تساءل جوردمان عن كيفية تصحيح الأخطاء في الآلات الكمومية حتى تعمل بشكل صحيح، فأجاب البروفيسور أهارونوف: "لقد طورنا برنامجًا يأخذ دائرة كمومية، ويقسمها إلى دوائر أصغر تعمل على كمبيوتر كمي صاخب، ثم يقوم بالمعالجة على الكمبيوتر الكمي". نحن نعرف كيفية تقليل الأخطاء في البوابات وتحسين موثوقيتها، ويوفر برنامجنا مضاعفة حجم العمليات الحسابية التي يمكن إجراؤها، وذلك بمساعدة تصحيح الأخطاء وتقليل الضوضاء.
وفي سؤال موجه إليه، سُئل ويزل عما إذا كانت شركة IBM تعمل مع شركات ناشئة لبناء صناعة كمومية أوسع، فأجاب: "تبحث شركة IBM دائمًا عن الشراكات وتؤمن بنظام بيئي واسع. نحن نعمل مع العديد من الشركات في العالم و تبادل المعرفة مع الكيانات الكبيرة والصغيرة، وتؤدي هذه الشراكات إلى تطورات مثيرة للاهتمام ومتنوعة."
وردا على سؤال جيردمان للرائد باربي عما إذا كان الجيش يطور تقنيات الكم أو يستخدم التطورات المدنية، أجاب: "معظم التطورات تتم من قبل الشركات في النظام البيئي الإسرائيلي والدولي. نحن نعمل مع الصناعات الدفاعية والمدنية لاستخدام تقنيات الكم للأغراض العسكرية. لدينا دراسات البنية التحتية والدراسات التطبيقية لتطوير التكنولوجيا وفهم تطبيقاتها العسكرية. والهدف هو تطوير القدرات وأن نكون في طليعة التكنولوجيا في المجالات الإستراتيجية أيضًا.
سأل جيردمان البروفيسور أهارونوف عن التطبيقات الرئيسية التي تعتقد أن الكم سيساعد في تعزيزها، فأجابت: "هناك تطبيقات فيزيائية مثل تعلم الجزيئات، ومحاكاة الأنظمة الفيزيائية وتصميم المواد. والاستخدام الأقرب هو تعلم الجزيئات والعمل مع الجزيئات الموجودة". جزيئات، مثل زرنيخيد الغاليوم والسيليكون. وتشمل الاحتمالات الأخرى تخطيط البطاريات وإيجاد حلول لأزمة المناخ، بما في ذلك احتجاز الكربون.
سأل جيردمان عن كيفية برمجة الحاسوب الكمي وما هي الصعوبة، فأجاب البروفيسور أهارونوف: "هناك القليل من الفهم حول برمجة الحواسيب الكمومية. هناك عدة أنواع من الخوارزميات الكلاسيكية المعروفة، لكن المجال لا يزال في طور التطور. الحوسبة الكمومية يتضمن عددًا هائلاً من المسارات الحسابية التي تعمل بالتوازي، وتكمن الحيلة في تخطيطها بحيث تتفاعل بشكل بناء. ما زلنا في البداية، ولكننا نعمل على تطوير الخوارزميات والأدوات التي من شأنها أن تساعد لبرمجة أجهزة الكمبيوتر الكمومية."
وردا على سؤال حول ما إذا كان هناك خطر من سوء استخدام التكنولوجيا ومشاكل محتملة مثل جرائم الكمبيوتر، أجاب ويزل: "إن مسألة اختراق RSA، أي التعامل مع رقم أولي، تشكل تهديدا ملموسا. وقد تتعرض الأنظمة القديمة للخطر". هناك منظمات في العالم تستعد لهذه التهديدات وتطبق خوارزميات كمومية جديدة. التكنولوجيا الجديدة تجلب العديد من الاحتمالات، ولكن من المهم مراعاة الأخلاقيات، ومن المهم الاستعداد للسلامة والأمن.
سأل جوردمان الرائد باربي عن حالة أجهزة الاستشعار الكمومية وما هي استخداماتها المحتملة، فأجاب: "تستخدم أجهزة الاستشعار الكمومية الكيوبتات لإجراء قياسات دقيقة للكميات الفيزيائية. أصبحت هذه المستشعرات الآن أكثر اكتمالاً من الحوسبة الكمومية. وتتمثل ميزة أجهزة الاستشعار الكمومية في دقة قياسها، وهي قيد الاستخدام بالفعل في مجالات مختلفة. إن الاستشعار الكمي متقدم جدًا وله العديد من التطبيقات في الأنظمة الفيزيائية والعلمية."
وردًا على سؤال من الجمهور حول كيفية برمجة أجهزة الكمبيوتر الكمومية، أجاب البروفيسور أهارونوف: "يعد تطوير البرمجيات الكمومية مجالًا معقدًا للغاية. فهو يتضمن تطوير خوارزميات فريدة للحساب الكمي. تتضمن البرمجة الكمومية تطوير الخوارزميات واستخدام البرمجيات التي تقوم بالحسابات الكمومية، أثناء التعامل مع مشاكل الأجهزة، يسمح لنا تطوير البرمجيات بإنقاذ العديد من مشاكل الأجهزة بمساعدة الأساليب المتقدمة، مثل تصحيح الأخطاء الكمومية.
وردًا على سؤال آخر من الجمهور حول كيفية استخدام تكنولوجيا الكم لمحاكاة العالم المادي، أجاب الرائد باربي: "أجهزة الاستشعار الكمومية تتيح قياسات دقيقة للكميات الفيزيائية وتتيح الاستشعار الكمي. أجهزة الاستشعار متقدمة جدًا ولها العديد من التطبيقات في الأنظمة الفيزيائية والعلمية. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية إجراء حسابات إحصائية فائقة التعقيد بسرعة وبدقة كبيرة، وتقديم إجابات قريبة من الواقع المادي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
الردود 5
هل يقومون ببناء حاسوب كمي في إسرائيل؟
وإذا كان الأمر كذلك فهل تنطبق هذه الأمور؟
لدي شعور بأن الجميع يأتون لامتصاص معرفتنا في إسرائيل ولا نحصل على أي شيء من أي بلد.
هذه هي الطريقة التي يحتفظون بها في الولايات المتحدة بالمعلومات المهمة لأنفسهم.
ليس لدينا سيطرة على ما يجب أن نحتفظ به لأنفسنا؟
الكثير من الكلمات العالية دون أي فائدة. ما فائدة تقديم مقال علمي للعامة دون أن نفهم كلمة واحدة؟
ويبدو أن الكاتب أيضًا لم يفهم واكتفى بالنسخ
شكرا على التصحيح
هل تعلم أحد شيئا من المقال؟ هناك حاسوب كمي، ما أجمله، أين تقدمنا؟ إلى أين قفزت الإنسانية إلا بلا بلا؟ كيف يمكنك الخروج من التعرض المثير؟ دهش؟ في السوق؟ الإعجاب؟ أترك بالملل. كمية من الجمال . كم هو ممتع أن يكون لديك حاسوب كمي. استمتع انا ليس عندي. وأنا حقًا لا أشعر بأنني أحرق لشراء واحدة أو اثنتين من هذه المنتجات بشكل عاجل.
الصورة نقيب فكيف بالرائد؟