الاحصاء الكمية
الحوسبة الكمومية هي مجال سريع النمو لأبحاث الكمبيوتر مع توقع تطبيقات تجارية في المستقبل القريب. بحلول هذا الوقت ، ستتفوق أجهزة الكمبيوتر الكمومية على أجهزة الكمبيوتر التقليدية في مهام معينة ، والتي تشمل النمذجة الجزيئية والمواد ، وتحسين الخدمات اللوجستية ، والنمذجة المالية ، والتشفير ، وتدريب الذكاء الاصطناعي.
أساسيات الحوسبة الكمومية
أجهزة الكمبيوتر التقليدية مبنية من رقائق السيليكون التي تحتوي على ملايين أو مليارات الترانزستورات المصغرة. يمكن تشغيل كل منها - في فهم الجهاز ، هذه حالة "0" أو "1". بعد ذلك ، يقوم الكمبيوتر بتخزين البيانات ومعالجتها باستخدام " أرقام ثنائية " أو " بت ".
تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية مع "بتات كمومية" أو " كيوبت ". يمكن دعمها في الأجهزة بطرق مختلفة - على سبيل المثال ، باستخدام الخصائص الميكانيكية الكمومية للدوائر الكهربائية فائقة التوصيل أو الأيونات الفردية المحاصرة.
يمكن أن توجد Qubits في أكثر من حالة أو " تراكب ""في نفس الوقت. هذا يسمح للكيوبت أن يأخذ القيمة "1" أو "0" أو كليهما في نفس الوقت. هذا يسمح للكمبيوتر الكمومي بمعالجة بيانات أكثر بكثير من الكمبيوتر التقليدي وأداء معالجة متوازية على نطاق واسع. وهذا يعني أيضًا أن كل كيوبت يُضاف إلى جهاز كمبيوتر كمي يزيد من قوته بشكل كبير.
يضيع معظم الناس عندما يسمعون عن خصائص كيوبت. لا يمكن لعملة مقلوبة أن تظهر بشكل رأسي وذيول في نفس الوقت. ومع ذلك ، يمكن للحالة الكمومية للكيوبت أن تفعل شيئًا مشابهًا. لذلك ، ليس من المستغرب أن يقول عالم الفيزياء النووية الشهير نيلز بور ذات مرة: "أي شخص لا يصاب بالصدمة من نظرية الكم ببساطة لا يفهمها!"
إلى جانب التراكبات ، يمكن أن تتشابك الكيوبتات. " التشابكهي خاصية رئيسية أخرى لميكانيكا الكم ، مما يعني أن حالة كيوبت يمكن أن تعتمد على حالة أخرى. هذا يعني أن مراقبة كيوبت واحد يمكن أن يكشف عن حالة زوجها غير المرصود.
من الصعب جدًا إنشاء وإدارة الكيوبتات. تستخدم العديد من معالجات الكم التجريبية اليوم ظواهر كمية تحدث في المواد فائقة التوصيل ، وبالتالي تحتاج إلى التبريد إلى ما يقرب من الصفر المطلق (حوالي 272 درجة مئوية تحت الصفر). الحماية من ضوضاء الخلفية مطلوبة أيضًا ، وحتى مع ذلك ، فإن إجراء العمليات الحسابية باستخدام البتات سيتطلب تصحيح الخطأ. الهدف الرئيسي من الحوسبة الكمومية هو إنشاء آلة تتحمل الأخطاء.
رواد الكم
تشمل الشركات التي تقوم حاليًا بتطوير أجهزة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية: IBM و Alibaba و Microsoft و Google و Intel و D-Wave Systems و Quantum Circuits و IonQ و Honeywell و Xanadu و Rigetti. يعمل العديد منهم جنبًا إلى جنب مع مجموعات البحث في الجامعات الكبرى ، ويواصلون جميعًا إحراز تقدم كبير. فيما يلي لمحة عامة عن عمل كل من هذه الشركات.
آي بي إم
تعمل شركة IBM على كمبيوتر كمي لأكثر من 35 عامًا. لقد حققت تقدمًا كبيرًا مع العديد من الآلات التي تعمل. وفقًا لموقع IBM-Q الإلكتروني : "تعد الحوسبة الكمومية اليوم ملعبًا للباحثين ، لكنها ستصبح سائدة في غضون خمس سنوات. في غضون خمس سنوات ، سيتجاوز تأثير الحوسبة الكمومية مختبر الأبحاث. سيتم استخدامه على نطاق واسع من قبل فئات جديدة من المحترفين والمطورين الذين يستخدمون هذه الطريقة الجديدة للحساب لحل المشكلات التي كانت تعتبر في يوم من الأيام مستعصية على الحل ".
في عام 2016 ، أطلقت شركة IBM موقعًا إلكترونيًايسمى IBM Q Experience ، والذي أظهر جهاز كمبيوتر كمي بسعة 5 كيوبت للإنترنت بالكامل. منذ ذلك الحين ، انضمت إليها آلة ثانية 5-كيوبت وآلة 16-كيوبت ، وكلاهما متاحان للتجربة. لمساعدة أولئك الذين يرغبون في التعرف على الحوسبة الكمية والمشاركة فيها ، تقدم شركة IBM منصة برمجيات مفتوحة المصدر للحوسبة الكمية تسمى Qiskit .
في نوفمبر 2017 ، أعلنت شركة IBM أنه تمت إضافة جهازي 20 كيلوبت إلى سحابة الكم الخاصة بها. يمكن استخدامها من قبل العملاء المسجلين كأعضاء في شبكة IBM Q Network... تصفها شركة IBM بأنها "مجتمع عالمي من شركات Fortune 500 الرائدة والشركات الناشئة والمؤسسات الأكاديمية ومختبرات الأبحاث الوطنية التي تعمل مع IBM لتطوير الحوسبة الكمية واستكشاف التطبيقات العملية للأعمال والعلوم."
في نوفمبر 2017 أيضًا ، أعلنت شركة IBM أنها صممت معالجًا كميًا بسعة 50 كيلوبت ، والذي كان يعتبر في ذلك الوقت أقوى الأجهزة الكمية.
الكمبيوتر الكمي من شركة IBM سعة 50 كيلوبت
في يناير 2019 ، أعلنت شركة IBM عن نظامها IBM Q System Oneباعتباره "أول نظام عالمي متكامل للحوسبة الكمومية تم تطويره للاستخدام العلمي والتجاري." تم تصميم هذا النظام المعياري والمدمج نسبيًا للاستخدام خارج المختبر. يمكنك قراءة المزيد عن نظام IBM Q System One في هذا البيان الصحفي .
جوجل
عملاق تقني آخر يعمل بجد لجعل الحوسبة الكمومية حقيقة واقعة ، جوجل ، التي لديها مختبر ذكاء اصطناعي كمي. في مارس 2017 ، نشر المهندسون مسعود محسني وبيتر ريد وهارتموت نيفين الذين يعملون في المنشأة مقالاً في مجلة Nature . في ذلك ، قالوا إن الحوسبة الكمومية ممكنة على أجهزة صغيرة نسبيًا ستظهر على مدار السنوات الخمس المقبلة. هذا يؤكد رؤية IBM لتوقيت الحوسبة الكمومية التجارية.
في الأيام الأولى للحوسبة الكمومية ، استخدمت Google آلة من شركة D-Wave Systems الكندية. ومع ذلك ، تعمل الشركة الآن بنشاط على تطوير معداتها الخاصة ، وفي مارس 2018 أعلنت عن معالج كمي جديد بسعة 72 كيلوبت يسمىبريستليكون .
في يونيو 2019 ، أفاد مدير مختبر الذكاء الاصطناعي الكمي في Google Hartmut Neven أن قوة معالجاتها الكمومية تنمو حاليًا بشكل مضاعف. يُطلق على هذا اسم "قانون نيفان" ويقترح أنه يمكننا الوصول إلى نقطة التفوق الكمي ، حيث يمكن للحاسوب الكمومي أن يتفوق على أي جهاز كمبيوتر تقليدي بحلول نهاية عام 2019.
في أكتوبر 2019 ، نشر فريق من مهندسي Google مقالًا في مجلة Nature، التي ادعت فيها أنها حققت التفوق الكمي. على وجه التحديد ، استخدم علماء Google معالجًا كميًا يسمى Sycamore لأخذ عينات من إخراج دائرة كمومية زائفة عشوائية. استغرق الأمر حوالي 200 ثانية من Sycamore لتجربة مثيل واحد من المخطط مليون مرة. على سبيل المقارنة ، حسب فريق Google أن الكمبيوتر الفائق الكلاسيكي سيستغرق حوالي 10000 عام لإجراء نفس الحسابات. ثم خلص الفريق إلى أن: "المعالجات الكمومية التي تعتمد على كيوبتات فائقة التوصيل يمكنها الآن إجراء عمليات حسابية بعيدة عن متناول أسرع الحواسيب الفائقة الكلاسيكية المتاحة اليوم. تمثل هذه التجربة أول حساب لا يمكن إجراؤه إلا على معالج كمي. وهكذا ، وصلت المعالجات الكمومية إلى نظام التفوق الكمومي ".
كان هذا الكشف من قبل مهندسي Google بمثابة أخبار كبيرة ، لكنه سرعان ما أثار الجدل. نشرت شركة IBM تدوينة على مدونة تقول إن الحسابات في تجربة Google يمكن إجراؤها على جهاز كمبيوتر كلاسيكي في يومين ونصف اليوم ، وليس 10000 عام. ووفقًا لشركة IBM: "نظرًا لأن المعنى الأصلي لمصطلح" التفوق الكمي "، كما اقترحه جون بريسكيل في عام 2012 ، كان لوصف النقطة التي يمكن أن تقوم بها أجهزة الكمبيوتر الكمومية بما لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية - لم يتم تجاوز هذه الحدود بعد."
علي بابا
في الصين ، عملاق الإنترنت الرئيسي هو Alibaba وليس Google. وفي يوليو 2015 ، اندمجوا مع الأكاديمية الصينية للعلوم لتشكيل "مختبر الحوسبة الكمومية CAS - علي بابا". كما أوضح البروفيسور جيانوي بان ، فإن هدفهم هو "إجراء أبحاث متطورة حول الأنظمة التي تبدو واعدة جدًا لتنفيذ التطبيقات العملية للحوسبة الكمومية ، وكسر اختناقات قانون مور والحوسبة الكلاسيكية." يمكنك زيارة موقع المختبر هنا .
مثل شركة آي بي إم ، قامت علي بابا بإتاحة حاسوب كمي تجريبي على الإنترنت. على وجه التحديد ، في مارس 2018 ، أطلقت شركة الأعمال الإلكترونية الصينية العملاقة "سحابة الحوسبة الكمومية فائقة التوصيل" لتوفير الوصول إلى كمبيوتر كمي بسعة 11 كيلوبت. تم تطويره مع الأكاديمية الصينية للعلوم ويسمح للمستخدمين بتشغيل البرامج الكمومية وتنزيل النتائج.
مايكروسوفت
كما قد تتوقع ، تهتم Microsoft أيضًا بالحوسبة الكمية وتعمل مع بعض أفضل العلماء والجامعات في العالم. تحقيقا لهذه الغاية ، أنشأت Microsoft العديد من معامل Station Q ، مثل المختبر في جامعة كاليفورنيا. في فبراير 2019 ، أعلنت الشركة أيضًا عن Microsoft Quantum Network لجمع جميع التحالفات الشريكة معًا.
يتمثل أحد العناصر الأساسية في استراتيجية Microsoft في تطوير أجهزة كمبيوتر كمومية على أساس " كيوبتات طوبولوجية"أن تعتقد الشركة أنها ستكون أقل عرضة للخطأ (وبالتالي ، هناك حاجة إلى موارد نظام أقل لإصلاح الأخطاء). تعتقد Microsoft أيضًا أن الكيوبتات الطوبولوجية ستكون أسهل في القياس للتطبيقات التجارية. وفقًا لمقال نُشر في مايو 2018 في Computer Weekly ، يعتقد نائب رئيس Microsoft للحوسبة الكمية أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية التجارية يمكن أن تصل إلى منصة Azure السحابية في غضون خمس سنوات فقط.
على جانب البرنامج ، في ديسمبر 2017 ، أصدرت Microsoft معاينة لأداة مطور الحوسبة. إنه مجاني للتنزيل ويتضمن لغة برمجة تسمى Q #ومحاكي الحوسبة الكمومية. في مايو 2019 ، أعلنت شركة Microsoft أنها بصدد فتح مصدر أداة المطور. وفي مايو 2020 ، أعلنت الشركة عن خدمة الحوسبة السحابية Azure Quantum .
شركة انتل
تعمل إنتل ، بصفتها الشركة الرائدة في تصنيع المعالجات الدقيقة في العالم ، على رقائق للحوسبة الكمية. تتخذ الشركة نهجين مختلفين. يتم متابعة أحد هذه المجالات بالتعاون مع رائد الحوسبة الكمية الهولندية الرائدة QuTech . في 17 نوفمبر 2017 ، أعلنت إنتل عن تسليم شريحة اختبار 17 كيوبت لشريكها في هولندا. بعد ذلك ، في يناير 2018 في CES ، أعلنت الشركة عن تسليم معالج اختبار كمي سعة 49 كيلوبت يسمى Tangle Lake .
يعتبر السطر الثاني من أبحاث الحوسبة الكمومية لشركة Intel داخليًا بالكامل ويتضمن إنشاء معالجات بناءً على تقنية تسمى spin qubit". يعد هذا ابتكارًا مهمًا لأن رقائق الكيوبت الدورانية يتم تصنيعها باستخدام طرق تصنيع السيليكون التقليدية من إنتل. في يونيو 2018 ، أعلنت إنتل أنها بدأت في اختبار شريحة كيوبت ذات 26 لفة.
يبلغ قطر وحدات البت الدوارة من Intel حوالي 50 نانومتر فقط ، أو 1/1500 عرض شعرة الإنسان. هذا يعني أنه ربما في غضون عشر سنوات ، ستكون إنتل قادرة على إنتاج معالجات كمية صغيرة تحتوي على آلاف أو ملايين من الكيوبتات. على عكس المعالجات التقليدية ، يجب تبريدها إلى ما يقرب من الصفر المطلق. لكن الإمكانيات مثيرة حقًا. حسب القسم موقع الحوسبة الكمومية لشركة إنتل ، تهدف الشركة إلى إنتاج معالجات كمومية لمدة عشر سنوات وتتوقع أن تدخل التكنولوجيا "مرحلتها التجارية" حوالي عام 2025.
أنظمة الموجة D
D-Wave Systems هي شركة رائدة في مجال الحوسبة الكمومية مقرها في كندا ، وقد أظهرت وجود كمبيوتر كمي بسعة 16 كيلوبت في عام 2007. في عام 2011 ، باعت الشركة آلة D-Wave One بسعة 128 كيلوبت مقابل 10 ملايين دولار لشركة Lockheed Martin ، وهي شركة صناعية عسكرية أمريكية. في عام 2013 - 512 كيلوبت D-Wave Two إلى ناسا وجوجل. بحلول عام 2015 ، كانت D-Wave قد كسرت حاجز 1000 كيلوبت باستخدام D-Wave 2X ، وفي يناير 2017 باعت أول موجة D-Wave 2000Q بسعة 2000 كيلوبت إلى شركة الأمن السيبراني Temporal Defense Systems.
أثناء قراءتك لقائمة الإنجازات هذه ، ربما تكون قد توصلت إلى استنتاج مفاده أن D-Wave يجب أن تكون الشركة المصنعة الرائدة في العالم لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. بعد كل شيء ، هذه هي الشركة الوحيدة التي تبيع مثل هذه الآلات. ومع ذلك ، لا يزال عمل الشركة مثيرا للجدل. ويرجع ذلك إلى أن أجهزتهم تعتمد على عملية "ثابتة الحرارة" تسمى " التلدين الكمي " ، والتي رفضها رواد آخرون باعتبارها "مقيدة" و "طريق مسدود". على سبيل المثال ، تتخذ شركة IBM نهجًا "قائمًا على البوابة" للحوسبة الكمية يسمح لها بالتحكم في الكيوبتات بطريقة مشابهة لكيفية تحكم الترانزستور في تدفق الإلكترونات في معالج دقيق تقليدي. لكن لا يوجد مثل هذا التحكم في نظام D-Wave.
بدلاً من ذلك ، يستفيد الكمبيوتر الكمومي D-Wave من حقيقة أن جميع الأنظمة الفيزيائية تميل نحو حالات الحد الأدنى من الطاقة. لذلك ، على سبيل المثال ، إذا قمت بتخمير كوب من الشاي وذهبت بعيدًا في العمل - عند العودة ، سيكون الجو باردًا ، لأن المحتويات تميل إلى حالة الطاقة الدنيا. الكيوبتات في نظام D-Wave هي أيضًا عرضة لذلك ، وبالتالي تستخدم الشركة معداتها لحل مشاكل التحسين ، والتي يمكن التعبير عنها على أنها "مشاكل تقليل الطاقة". هذا يحد من الاحتمالات ، لكنه لا يزال يسمح للأجهزة بتنفيذ خوارزميات معينة أسرع بكثير من الكمبيوتر الكلاسيكي. يمكنك مشاهدة الفيديو الذي تشرح فيه D-Wave نهجها في الحوسبة الكمومية.
في أغسطس 2016 في المقالذكرت Physical Review X أن بعض الخوارزميات تعمل بما يصل إلى 100 مليون مرة أسرع على D-Wave 2X مقارنة بالمعالج الكلاسيكي أحادي النواة. كان أحد مؤلفي هذه الدراسة هو CTO في Google. يشير كل هذا إلى أن الرأي حول قيمة D-Wave لتطوير الحوسبة الكمومية لا يزال مثيرًا للجدل.
تواصل الشركة الترويج لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. في أكتوبر 2018 ، أطلقت D-Wave إطار عمل تطبيق كمي قائم على السحابة يسمى Leap . يوفر الوصول في الوقت الفعلي إلى الكمبيوتر الكمومي D-Wave 2000Q ، وتم توسيع الوصول في مارس 2019 لتوفير هذه القدرة لليابان وجميع أنحاء أوروبا.
ريجيتى
لاعب آخر في مجال الحوسبة الكمومية هو شركة ناشئة تدعى Rigetti . توظف الشركة بالفعل أكثر من 120 شخصًا وقد قامت ببناء كمبيوتر كمي بسعة 19 كيلوبت متاحًا عبر الإنترنت من خلال بيئة التطوير الخاصة بهم المسماة Forest .
دارات الكم
شركة ناشئة أخرى هي Quantum Circuits ، التي أسسها أستاذ الحوسبة الكمومية روبرت شولكوف وزملاؤه الآخرون في جامعة ييل. جمعت الشركة 18 مليون دولار من رأس المال الاستثماري وتخطط " للتغلب على عمالقة الحوسبة " في السباق لإنشاء كمبيوتر كمي قابل للتطبيق.
IonQ
IonQ - متخصص في الحوسبة الكمومية للأيونات المحاصرة. تدعي الشركة أن تقنيتها "تجمع بين الأداء المادي الذي لا مثيل له ، والنسخ المتماثل المثالي للكيوبت ، والاتصال البصري ، والخوارزميات المحسّنة للغاية" لإنشاء كمبيوتر كمي قابل للتطوير بقدر ما هو قوي ويدعم مجموعة متنوعة من التطبيقات. في مجموعة متنوعة من الصناعات ". إذا كنت تريد معرفة المزيد عن الحوسبة الكمومية ، فإن موقع IonQ يحتوي على برنامج تعليمي رائع .
زانادو
يطور Xanadu الحوسبة الكمومية الضوئية من خلال دمج "رقائق السيليكون الكمومية الضوئية في الأجهزة الموجودة لإنشاء حوسبة كمومية تعمل بكامل طاقتها." كما تلاحظ الشركة ، مقارنة بتقنيات الكيوبت الأخرى ، فإن "الفوتونات مستقرة جدًا وهي تقريبًا محصنة ضد الضوضاء العشوائية الناتجة عن الحرارة. نحن نستخدم رقائق فوتونية لتوليد الفوتونات والتحكم فيها وقياسها بطرق تسمح بحساب سريع للغاية ".
هانيويل
هانيويل هي شركة أخرى تستخدم الحوسبة الأيونية الكمومية . تتمتع الشركة بخبرة واسعة في مجال الحوسبة التجارية. في يونيو 2020 ، أعلنت شركة Honeywell عن أفضل كمبيوتر كمي أداء في العالم. كانت بقية الشركات متشككة في هذا الأمر. ولكن ، مع ذلك ، يعد هذا تطورًا مهمًا آخر - خاصةً بعد أن أصبح معروفًا أن الشركة المالية الأمريكية القابضة JPMorgan Chase تقوم بالفعل بتجربة هذا النظام لتطوير تطبيقات الخدمات المالية ، بما في ذلك اكتشاف الاحتيال والتداول الذي يتحكم فيه الذكاء الاصطناعي.
أمازون
لم تعلن أمازون عن أي تطوير للأجهزة أو البرامج للحوسبة الكمية. ومع ذلك ، في 2 ديسمبر 2019 ، أطلق العملاق عددًا من خدمات الويب الأمازون الكمومية . يتضمن ذلك Amazon Bracket ، والذي يسمح للعلماء والباحثين والمطورين بالبدء في تجربة أجهزة الكمبيوتر الكمومية من بائعي أجهزة متعددين. على وجه التحديد ، يمكن للعملاء الوصول إلى المعدات من أنظمة Rigetti و Ion-Q و D-Wave ، مما يعني أنه يمكنهم تجربة الأنظمة القائمة على ثلاث تقنيات كيوبت مختلفة.
بالإضافة إلى Bracket ، أطلقت أمازون أيضًا مختبر حلول الكم الأمازون Amazon Quantum Solutions Lab... وهي مصممة لمساعدة الشركات على "الاستعداد للحوسبة الكمية" من خلال تمكينها من العمل مع كبار الخبراء. وبالتالي ، فإن الشيء الرئيسي الذي تفعله أمازون مع عروض الحوسبة الكمية هو العمل كوسيط سحابي. أي أن تصبح وسيطًا بين مصنعي أجهزة الكمبيوتر الكمومية وأولئك الذين يرغبون في استخدام قدراتهم.
مطورو برامج الكمبيوتر الكمومية
حتى أفضل أجهزة الكمبيوتر الكمومية مجهزة لا يمكن استخدامها بدون البرامج المناسبة ، ويقوم العديد من مصنعي هذه الآلات بتطوير برامجهم الخاصة. ومع ذلك ، فإن عدد برامج الطرف الثالث لأجهزة الكمبيوتر الكمومية يتزايد باستمرار.
1QBit
تتعاون 1QBit مع الشركات الكبيرة و "بائعي الأجهزة الرائدين لحل تحديات التحسين والمحاكاة والتعلم الآلي الخاصة بالصناعة." تطور الشركة برمجيات لكل من المعالجات الكلاسيكية والكمية.
CQC
تقوم Cambridge Quantum Computing بتطوير برامج الحوسبة الكمومية لحل "أكثر المشكلات إثارة للاهتمام" في مجالات مثل كيمياء الكم وتعلم الآلة الكمومية والأمن السيبراني الكمي. يشمل العملاء شركات من "بعض أكبر منظمات المواد الكيميائية والطاقة والمالية وعلوم المواد في العالم" التي تختبر قوة الحوسبة الكمية.
مراقبة الجودة وير
تقوم شركة QC Ware بتطوير "برامج وخدمات الحوسبة الكمية للمؤسسات" مع العملاء بما في ذلك Airbus و BMW و Goldman Sachs وشركاء الأجهزة بما في ذلك AWS و D-Wave Systems و Google و IBM و Microsoft و Rigetti.
س محاكاة
تقوم QSimulate بتطوير برنامج "لتسخير قوة النمذجة الكمية لحل المشاكل الصيدلانية والكيميائية الملحة."
راكو
ينشئ Rahko برنامجًا مصممًا لاستخدام التعلم الآلي الكمي (الذكاء الاصطناعي الكمومي) لحل مشاكل كيمياء الكم.
زاباتا
تعمل Zapata مع عملائها لتطوير برامج الكمبيوتر الكمومية لحل مشاكل الحوسبة المعقدة في مجالات مثل الكيمياء والتمويل والخدمات اللوجستية والأدوية والهندسة الميكانيكية والمواد.
تشمل تطبيقات أجهزة الكمبيوتر الكمومية النمذجة الجزيئية (المعروفة أيضًا باسم كيمياء الكم) ، وتحسين الخدمات اللوجستية ، والنمذجة المالية ، والتشفير ، وتدريب الذكاء الاصطناعي. تعمل بعض الشركات الكبيرة بالفعل على استكشاف ما يمكن أن تفعله الآلات الكمومية بالضبط لأبحاثها وتطويرها ومنتجاتها وخدماتها ونتائجها النهائية. سأعطيك بعض الأمثلة. تعمل
Daimler مع كل من IBM و Google للتحقيق في كيفية استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية في الخدمات اللوجستية لتحسين طرق التسليم للمركبات أو تدفق الأجزاء عبر المصانع. تستكشف الشركة أيضًا كيف يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لنمذجة الهياكل الكيميائية والتفاعلات داخل البطاريات للمساعدة في تحسين المركبات الكهربائية.
عملاق آخر للسيارات ، فولكس فاجن يعمل مع Google وأنظمة D-Wave لتطبيق أجهزة الكمبيوتر الكمومية لحل مشاكل تحسين حركة المرور وتطوير بطاريات أفضل.
في القطاع المالي ، تعمل JPMorgan مع شركة IBM لدراسة كيف يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تساعد في تصميم استراتيجيات التداول ، وتحسين المحفظة ، وتسعير الأصول ، وتحليل المخاطر. تشارك مجموعة مالية أخرى ، باركليز ، في شبكة IBM Q Network لمعرفة ما إذا كان يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لتحسين تسوية دفعات كبيرة من المعاملات المالية.
في عام 2011 ، عملاق الفضاء لوكهيد مارتنأصبحت أول مشترٍ لجهاز كمبيوتر كمي تم تصنيعه بواسطة D-Wave Systems واستمرت في استكشاف إمكانية استخدام هذه التقنية للتطبيقات بما في ذلك التحكم في الحركة الجوية والتحقق من النظام. وبالمثل ، تستكشف شركة إيرباص كيف يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية تسريع أنشطتها البحثية ، وقد استثمرت في شركة QC Ware ، وهي شركة برمجيات للآلات الكمومية.
وفي الوقت نفسه شركة Accenture Labs وشركة Biogen للتكنولوجيا الحيويةتتعاون مع 1QBit لاستكشاف كيفية تسريع اكتشاف الأدوية باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية للمقارنات الجزيئية. في سبتمبر 2017 ، استخدمت شركة IBM أجهزتها المكونة من 7 كيلوبتات لنمذجة هيكل جزيء هيدريد البريليوم ثلاثي الذرات. في أكتوبر 2017 ، أعلنت Google و Rigetti أيضًا عن برنامج OpenFermion ، وهو برنامج لمحاكاة العمليات الكيميائية على جهاز كمبيوتر كمي.
مستقبل الكم
آمل أن يكون هذا المقال قد أوضح لك كيف تنتقل الحوسبة الكمومية من الخيال إلى الواقع بسرعة كبيرة. من المعقول أن نفترض أنه في عشرينيات القرن الماضي ، ستكون الحواسيب العملاقة الكمومية متاحة من السحابة ، والتي ستجد تطبيقات عملية بتكلفة منخفضة. من المحتمل أنه في غضون عقد من الزمن ، ستستغل خدمات البحث على الإنترنت وخدمات الذكاء الاصطناعي السحابية قوة الآلات الكمومية دون أن يدرك معظم المستخدمين ذلك.
لأولئك الذين يتطلعون إلى معرفة المزيد ، إليك بعض المصادر المختارة لمزيد من المعلومات:
- كيفن هارتنت ، فجر الحوسبة الكمية ، مجلة كوانتا ، 18 يونيو 2019
- مسعود محسني 2017 مقال "تسويق تقنيات الكم المبكرة"
- مقال بقلم جون بريسكيل بعنوان "الحوسبة الكمية في عصر NISQ وما بعده" من 2018
- موقع IonQ Technology
- فيديو لأنظمة الموجة D يشرح التلدين الكمي
- موقع IBM-Q الإلكتروني
- مايكروسوفت الكم الحاسبات الموقع
- جوجل الكم AI الموقع
- مدونة أخبار الحوسبة الكمية إنتل
- موقع ويب D-Wave Systems
- موقع دوائر الكم
- موقع ويب HQS Quantum Simulations
في كتاب " التكوين الرقمي " لكريستوفر بارنات ، مؤلف هذا المقال وشرح كومبيوترات.كوم ، يمكنك أن تقرأ عن الحوسبة الكمومية وأكثر ارتباطًا بتطورات الحوسبة المستقبلية ، مثل أجهزة الكمبيوتر العضوية.
