هل ترغبُ في تجربةِ البرمجةِ الكموميّة؟ غوغل تفتحُ لكَ أبوابَها

لا تزال الحواسيب الكموميّة من الحداثة بمكان، ولكن يَرغب صانعو هذه الآلات الغريبة أنْ يُتيحوا لمطوّري البرمجياتِ اختبارَها؛ إذ تُعدُّ برمجةُ الدارات في الآلات الكموميّة تحديًّا حقيقيًا؛ إذ تستخدم الحواسيب الكموميّة ما يُطلق عليه اسم البتّ الكموميّ "qubit"، والّذي يُمكن أن يُمثِّل (يُخزّن) الحالتين 0 و1  في آنٍ معًا، وذلك في ظاهرة تُعرَف بالتراكب superposition، على عكس البتّ العادي، ولا يتجاوز مكوثه في حالته الكمومية مقدارَ زمن رفّة عين؛ إلّا أنّ توظيفَهم يتطلّبُ برمجيّات مختلفة تمامًا، ولا يوجد سوى فئة صغيرة جدًّا من المُطوّرين مُتخصصين في كتابة مثل هذه البرمجيات.

وعليه؛ ترغب شركة غوغل في خلق نقلة نوعية، وزيادة مساحة العمل على برمجيات الآلات الكموميّة، وقد أصدرت برمجيّةَ "سيرك Cirq" منذ فترة قصيرة، وهي مكتبةٌ للأدوات البرمجيّة تسمحُ للمطوّرين بكتابة خوارزميات دون الحاجة إلى معرفة عميقة في فيزياء الكمّ، وإنّ هذه المكتبة عبارة عن برمجيّة مفتوحة المصدر؛ يُمكن لأيّ شخص الحصول عليها وإضافة التعديلات، ويُمكن للمطوّرين حاليًّا أنْ يستخدموا سيرك لكتابة خوارزميات كموميّة قابلة للتنفيذ على المُحاكيات، ولكن هذا لا يكفي؛ فالهدف المُستقبليّ هو جعلُ هذه الخوارزميات قابلة للتنفيذ على طيف واسع من الآلات الحقيقية.

وبالإضافة إلى سيرك؛ أصدرت الشركة العملاقة مكتبةً برمجية تسمحُ بكتابة خوارزميات لمُحاكاة الجُزيئات وخصائص المواد، اسمها OpenFermion-Cirq (نُلاحظ أنّ لاستخدامها من اسمها نصيب، فالفرميونات هي جسيمات يُمكن أن تكوّن حالات كمومية مركبة، وتؤلّف الجسيمات الأولية المُكوِّنة للمادة). حقيقة؛ يُرجّح للكيمياء أن تتصدر تطبيقات الحواسيب الكموميّة على الأمد القريب، وإحدى الشركات التي تعمل مع غوغل على تطوير مكتبة سيرك هي شركة Zapata Computing؛ التي تصبّ توجهاتها في تصنيع برمجيات ضمن حقل الكيمياء والمواد.

وهنالك شركة أُخرى شريكة لGoogle  في تطوير برمجيات للحواسيب الكمومية؛ شركة Quantum Benchmark، والتي تُعنى في مساعدة الناس على تقييم أداء الأنواع المُختلفة من العتاديات الكموميّة المُناسبة لتطبيقات متنوعة، ويقول  جوزيف إيميرسون Joseph Emerson -مؤسس الشّركة والمدير التنفيذي لها- في هذا السياق: "تُوفِّر "سيرك" منصَّة عملٍ مُتاحة للمستخدمين؛ بغية إيصال أدواتنا البرمجية إليهم."

وهُنالك مبادرات مُسبقة لأدوات برمجية مفتوحة المصدر أيضًا، تسمح للمطورين ببناء أكواد لبرمجة بعض الآلات الكمومية الموجودة، لكن على الرّغم من ذلك؛ لكنَّ غوغل في الطليعة، ويعود سبب ذلك إلى أسبقيتها في تطوير مُعالجاتٍ كموميةٍ خلّاقة، مثل: رقاقة بريستليكون Bristlecone chip، التي مُهمّتها تسجيل عدد البتّات الكمومية، تعرّفوا إلى عدّاد غوغل هنا (هنا)

صورة: رقاقة بريستليكون. 

Image: https://cdn.technologyreview.com/i/images/googlequantum.jpg

وبالعودة إلى كون البرمجيات مفتوحة المصدر؛ يقول الباحثون العاملون في الحقل الكموميّ في هذا الصدد أنّ مُشاركة الأكواد البرمجية الكمومية علنيًّا مع العالم، كما هو الحال مع البرمجيات في الحقول الأُخرى، يؤدّي إلى مُجتمع مطوَّر أكثر حيويّة، ويؤكد المدير المُساعد للمركز المشترك لعلوم الحاسوب والمعلومات الكمومية في جامعة ميرلاندا، أندرو تشايلدز Andrew Childs، على ذلك في قوله: "لا نزال في طور مبكّر من عصر الحوسبة الكمومية؛ ممَّا يجعل إتمام هذه الأمور علنًا في مصلحة الجميع."

الأمر الآخر الذي يُعزز الاهتمام هو إمكانية الحصول على الحواسيب الكمومية ذاتها، التي لا يزال مُعظمها ضمن المُختبرات الأكاديمية؛ لكن  جعلت شركاتٌ مثل IBM و Rigetti Computing الحواسيبَ الكمومية مُتاحة أمام من يرغب بتنفيذ الخوارزميات عليها، ويبدو أنَّ الغد لناظره قريب بالنّسبة إلى غوغل؛ إذ صرّحت أنّها تخطّط لجعل مُعالج Bristlecone مُتاحًا سحابيًّا؛ ما يُمكّن المُطوّرين من استخدام مكتبة سيرك لكتابة البرامج وتنفيذها عليه.

المصادر:

هنا