علوم

حان الوقت لدخول عصر علمي جديد مع الكمبيوترات الكمية

0
الكمبيوتر الكمومي

منذ أيام أعلنت شركة جوجل بالتعاون مع وكالة الفضاء الأمريكية ناسا بتحقيق ما يسمى (Quantum supremacy) أو التفوق الكمي، وهو مصطلح يشير إلى اللحظة التي سيتم فيها اختراع كومبيوتر كمومي أو كوانتي يتفوق على أقوى سوبر كومبيوتر كلاسيكي موجود على سطح الأرض أو من الممكن صناعته..

أقوى كومبيوتر كلاسيكي هو السوبر كمبيوتر المعروف ب (Summit) الذي صنعته شركة IBM وتكلفته 325 مليون دولار وهو عبارة عن 9000 معالج كومبيوتري متصلين مع بعضهم البعض ليشكلوا ما يعرف بالكمبيوتر الفائق..وهو يشغل مساحة كبيرة جدا.. وقد تم اختراعه لإجراء البحوث العلمية..

الكمبيوتر الكمومي الذي أعلنت عنه جوجل منذ أيام حقق عملية حسابية معقدة جدا في شركة جوجل حول توليد الدوائر العشوائية يحتاج السوبر كومبيوتر سوميت السابق الذكر إلى 10 آلاف سنة لحلها..

هل تعلمون الزمن الذي حلها فيه الكمبيوتر الكمومي الذي اخترعته جوجل؟  3 دقائق و 20 ثانية فقط!

هل أنتم متخيلين الفرق الهائل بالمستوى التكنولوجي؟

لماذا العالم يتجه بجنون لإمتلاك تقنيات صناعة الكمبيوترات الكمومية؟

هناك حدود للكمبيوترات الكلاسيكية التي تعتمد على معالجات ترانزستورية تقوم على مبدأ الخوارزميات المنطقية الكلاسيكية، فلقد وصل العلماء للحدود تقريباً في هذه الصناعات ذلك أن حجم الترانزستور الذي تم تحقيقه من رتبة 20 نانو وهو طول يكاد يصل لأبعاد الذرة ولامجال لتصغيره أكثر من ذلك، وكل معالج يحتوي بداخله مليارات الترانزستورات.. لذلك أصبح العلماء يربطون المعالجات مع بعضها البعض للحصول على معالج أكبر و أسرع كما في كمبيوتر سوميت وهذا أيضا له صعوبات وحدود.

المعالجات الكلاسيكية تقوم على مبدأ المعالجة الكلاسيكية للمعلومات و التي تكون على شكل بتات من 0 او 1 والذي يقرأها المعالج بت بت بشكل متسلسل..

بينما الكومبيوترات الكمومية فهي تعتمد على خواص نظرية الكم وخصوصا خاصيتي التراكب الكمي (superposition) و التشابك الكمومي (quantum entanglement)..

فالتراكب الكمي يسمح للمعلومات او البتات أن تأحذ ليس فقط 0 او 1 بل الصفر و الواحد معاً بل و حتى القيم الكسرية الإحتمالية اللانهائية للتابع الموجي المؤلف من الصفر و الواحد.

ذلك أصبح يسمى البت في الكمبيوترات الكمومية ب كيوبت أو qubit أي البت الكوانتي.

بيما خاصية التشابك الكمي فهي تمكن المعالج من معرفة كل الحالات الكمومية للمعلومات بمعرفة جزء صغير من المعلومات فلذلك لاحاجة للمرور على جميع البيتات بطريقة تسلسلية كما في المعالجات الكلاسيكية..

منطق الكمبيوترات الكمومية ليس منطق كلاسيكي أرسطي صوري..بل منطق كوانتي فمثلا هو يخالف المسلمة المنطقية الأرسطية التي تقول: لايمكن أن يجتمع الشيء ونقيضه في الوقت نفسه والذي هو منطق الكمبيوترات الكلاسيكة إما صفر أو واحد, بينما الكمبيوتر الكمي يقول لأرسطو: بل يمكن أن أجمع النقيضين معاً..لا تكن مملاً يا أرسطو واستخدم خيالك أكثر!

الكمبيوتر الكمومي هو كمبيوتر سحري يفكر خارج الصندوق لذلك تفوق على كل أقارنه الكلاسيكيين..
دول العالم اليوم تصرف مليارت الدولارات في سباق محموم على علوم الكمبيوترات الكمومية لأنها أدركت خطورة عدم امتلاكها وهو أمن المعلومات, فالكمبيوتر الكمومي خلال ثواني قادر على فك أعقد شيفرة يصنعها أكبر كمبيوتر كلاسيكي..

مقارنة كمبيوتر كمومي بكمبيوتر كلاسيكي هو كمقارنة آلة حاسبة تجري عمليات جمع وطرح فقط بسوبر كومبيوتر!

مع العلم أن الكمبوتر الكمومي الذي صنعته جوجل والذي حقق هذا التفوق سرعته تتراوح بين 53 و 75 كيوبت فقط..

جوجل تعد بأنها ستصنع عام 2020 كمبيوتر كمومي بسرعة 5000 كيوبت!

الكمبيوترات الكمومية ستدخلنا لعصر جديد بتاريحنا البشري فهناك الكثير من الأشياء التي كنا نعجز عن معالجتها بكومبيوترات كلاسيكية حول أصل الكون و النظريات الفيزيائية التي تصف ماقبل الإنفجار او الأبعاد المتعددة مثلا أو أسرار البيولوجيا و تعقيدات شيفراتها..كل تلك الأشياء ستصبح لعبة بالنسبة للكمبيوتر الكمي..

شيء مؤسف أن يتجاوز العالم الكمبيوترات الكلاسيكية ونحن ما نزال لانعرف حتى تصنيع آلة حاسبة أو أتاري أطفال..

أصبح قطار العلم بعييييييد جدا عنا..ولا نسمع إلا صافرته تخفت رويدا رويدا في الأفق البعيد..

خمسون ظلًا من وباء الوحـدة

Previous article

جولة ثقافية في كوكب اليابان -الجزء الأوّل

Next article

You may also like

Comments

Leave a reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

More in علوم