حاسوب أمريكي يحل مشكلة معقدة تستغرق سنوات مع الحواسيب العملاقة

كشفت نتائج بحث نشرته مجلة "ساينس" العلمية، أن حاسوب أمريكي يمكنه حل مشكلة معقدة تستغرق سنوات مع الحواسيب العملاقة، مشيرة إلى أن شركة "دي- ويف كوانتوم"، ومقرها ولاية كاليفورنيا ومتخصصة في الحوسبة "الكمومية" للتطبيقات التجارية، نجحت في حل مشكلة معقدة باستخدام نموذجها الأولي من حاسوب الكم.

وأشارت النتائج إلى أن قدرة الحوسبة شهدت تطورا هائلا على مر العقود، وتتضاعف قوة الرقائق الدقيقة وفقا لقانون مور كل عامين، وقد تم تحقيق تقدم كبير في الحوسبة، حتى مع استمرار تقليص حجم الأجهزة.

وينص قانون "مور" على أن عدد الترانزستورات (مكونات أساسية في الدوائر الإلكترونية)، على شريحة مدمجة، يتضاعف تقريبا كل عامين، ما يؤدي إلى زيادة الأداء بشكل كبير وتقليل التكلفة في الوقت نفسه، لكن لا تزال بعض المشكلات معقدة، مثل تغير المناخ واكتشاف الأدوية، وتحتاج إلى حواسب تتجاوز قدرة الأنظمة الحالية.

وبحسب البحث الجديد، فإن الحل يمكن في الحواسيب الكمومية التي تستخدم ميكانيكا الكم، لإجراء عمليات حسابية معقدة تستغرق سنوات حتى لأسرع الحواسيب العملاقة، ورغم الضجة الكبيرة حول هذه التقنية، إلا أن تطبيقها العملي لم يتحقق حتى الآن.

وتمكن فريق البحث في "دي-ويف" من حل مشكلة محاكاة نظارات الدوران القابلة للبرمجة، وهي مسألة معقدة تتعلق بالمواد المغناطيسية، وتستخدم هذه المواد في العديد من التطبيقات، مثل الطب وأشباه الموصلات وتصميم أجهزة الاستشعار والمحركات. ورغم ذلك، كان من الصعب فهم التفاعلات الكمومية لهذه المواد بسبب حجمها المجهري، ما يجعل اكتشاف استخدامها في التطبيقات المختلفة أمرا صعبا.

ونظرا لأنّ فيزياء الكم هي المسؤولة عن سلوك المواد على المستوى الذري، فإن فهم خصائص المعادن المغناطيسية على المستوى الكمومي يمكن أن يساعد في إيجاد تطبيقات جديدة لها.

واستخدم الحاسوب الكمومي "D-Wave Advantage 2" ميكانيكا الكم لإيجاد حلول مثالية للمشكلة.

ويبدأ النظام الكمومي بتجربة كل الحلول الممكنة دفعة واحدة (حالة طاقة عالية)، ثم يسعى تدريجيا للوصول إلى الحل الأمثل عبر "التلدين"، الذي يعني تعديل معلمات النظام (مثل طريقة معالجة البيانات أو الخوارزميات) ببطء حتى يستقر في الحل المثالي الذي يكون في حالة طاقة منخفضة.

وعندما قام فريق "دي-ويف" بتطبيق هذه المشكلة على حاسوبهم الكمومي، حصلوا على النتائج في دقائق. وفي المقابل، كان من المقرر أن يستغرق الحاسوب العملاق "فرونتير" في مختبر "أوك ريدج الوطني" مليون سنة لحل المشكلة نفسها، مع استهلاك كهرباء يعادل استهلاك العالم بأسره على مدار عام.

ووصف الدكتور آلان باراتز، الرئيس التنفيذي لشركة "دي-ويف"، هذا الإنجاز بأنه "يوم مميز في الحوسبة الكمومية".

وقال في بيان صحفي: "إثبات تفوق الحوسبة الكمومية في حل مشكلة عملية يعد سابقة في هذا المجال، حيث كانت الادعاءات السابقة عن تفوق الأنظمة الكمومية على الحواسيب التقليدية محل نزاع أو تتعلق بأرقام عشوائية بلا قيمة عملية".

وأضاف باراتز: "إن هذا الإنجاز يثبت أن حواسيب دي-ويف الكمومية المعالجة بالحرارة أصبحت قادرة الآن على حل مشاكل عملية تتجاوز قدرة أقوى الحواسيب العملاقة في العالم".

والآن، توفر "دي-ويف" إمكانية الوصول إلى معالجها الكمومي عبر السحابة الكمومية الخاصة بها. كما أعلنت الشركة عن زيادة حجم معالجها 4 مرات، من خلال إضافة آلاف الكيوبتات، وفقا للبيان الصحفي.

المصدر: عربي21