الحوسبة الكمومية وعقبة جديدة تم حلّها في هذا الطريق ...

أصبح الكمبيوتر الكمومي ومن وراءه الحوسبة الكمومية هاجس العلماء في الفترة الأخيرة، وذلك لقدرته الكبيرة على حل أصعب المسائل العلمية والتي قد تستغرق لسنوات لحلها في أجهزتنا الحالية، ويبدو بأننا بدأنا نقترب خطوة أكبر لبناء هذه الكمبيوترات. وهذا ما عمل عليه فريق من جامعة جنوب ويلز الجديدة في سيدني(UNSW).

"ما نملكه سيغير مجرى اللعب، لقد تمكنا من عمل بوابة منطقية مستندة على 2 كيوبت (الكيوبت هو البنية الأساسية للكمبيوترات

الكمومية والمرادفة للبت في الكمبيوترات العادية) وتم ذلك باستخدام السيليكون. لأنه في النهاية قمنا باستخدام التكنولوجيا الموجودة في

رقاقات الكمبيوترات الحالية، ونعتقد بأنه من السهل تصنيع رقاقة معالج بالحجم الطبيعي ومطابقة للتصاميم العصرية، والتي تعتمد على التكنولوجيا المدهشة التى تجعل من صناعة الكمبيوترات الكمومية أكثر قابلية للتحقيق" هذا ما قاله البروفيسور أنديريو دزورك وقائد فريق بحث في جامعة جنوب ويلز الجديدة في سيدني(UNSW).

هذا التقدم يحل آخر مكون فيزيائي نحتاجه للكمبيوترات السيليكونية الكمومية الخارقة القوة، والذي يسّخر علم الجسيمات التحت ذرية لحل التحديات الحاسوبية والتي لا تستطيع حتى أقوى الكمبيوترات الخارقة الحالية حلها.

تمثل البيانات في الكمبيوترات الكلاسيكية على شكل بتات ثنائية، والتي تأخذ القيمتين اما 1 أو 0، أما في الكمبيوترات الكمومية يستطيع البت الكمومي أو ما يُعرف باسم الكيوبت أن يكون بهذه القيمتين بنفس الوقت بحالة تسمى (superposition). يتم استغلال هذه الظاهرة الغريبة للسماح بعمل حسابات بشكل متوازي (نظام 2 كيوبت قادر على عمل عمليات بأربع قيم، نظام 3 كيوبت قادر على 8 عمليات وهكذا).

حتى الآن، لم يكن ممكنا صنع بتين كمومين والتواصل مع بعضهما لصنع بوابة منطقية عن طريق السيليكون ولكن هذا ما فعله الفريق

لأول مرة. ما يعنيه هذا الحل بأننا على بداية الطريق لإنشاء كل القطع الفيزيائية المعتمدة على السيليكون والتي ستسمح للمهندسين ببناء وتصميم كمبيوتر كمومي فعال.

الميزة التي فعلها الفريق هي إعادة تصميم الترانزستورات المستخدمة لتعريف البتات الموجودة في الرقاقات الحالية، وقاموا بتحويلهم إلى بتات كمومية (الرقاقة المصنوعة من السيليكون الموجودة في هاتفك أو جهازك اللوحي تحتوي قرابة المليار ترانزستور بحجم 100 جزء من مليار من المتر) عن طريق ربط كل ترانزستور بإلكترون، وبعدها يتم تخزين الأكواد الثنائية 0 أو 1 على حسب دوران الإلكترون والتي تعتمد على المجال المغناطيسي الصغير لهذا الإلكترون.

وذكر دزورك بأن فريقه قد قام في وقت ليس بالبعيد بتصميم كامل لرقاقة كمبيوتر كمومي يسمح بالعمل على أكثر من مليون كيوبت، والخطوة الثانية للمشروع هي تحديد الشريك المناسب لبدء عمل تصنيع تصميم كامل لمعالج الكمبيوتر الكمومي.

والجدير بالذكر بأنه يمكن استخدام المعالجات الكمومية في الكثير من التطبيقات في عالم المال، الأمان والعناية بالصحة، مما سيساهم بتطوير علاجات جديدة عن طريق تسريع عملية معالجة البيانات للمركبات الدوائية وتقليل عدد التجارب وأخطاء الاختبارات، وسيسمح بتطوير معدات إلكترونية قوية وبوزن خفيف للطائرات، بالإضافة لسرعة خارقة في البحث ضمن قواعد البيانات.

كيف تتوقع مستقبل الكمبيوترات الكمومية ودورها في تحسين وتغيير حياة البشرية؟؟ شاركنا برأيك.

المصدر:

هنا