الحواسيب الكمومية Quantum Computers متاحة للتجربة عن بعد.
يعمل الحاسوب الكمومي من خلال قدرة معالجه على التحكم في نشاط الذرات والجسيمات الأصغر المكونة للذرة كالإلكترونات و الفوتونات وحساب نتائج هذا النشاط، وهي كيفية مختلفة تمامًا عن كيفية عمل حواسيبنا التقليدية، لذلك لا يمكننا القول بأن الحاسوب الكمومي هو النسخة الأحدث و الأكثر قوة من حواسيبنا الحالية، إنما هو نوع جديد يعتمد على تقنية جديدة لا يمكن مقارنتها بحواسيبنا المحمولة.
يمكننا تخيل الموضوع بوضوح أكبر بالنظر إلى شمعة و مصباح كهربائي، فالسعي لبناء شمعة أكبر وأكثر قوة وتطورًا لن يصل بنا إلى المصباح الكهربائي الذي غيّر حياة البشرية، ولهذا تسعى جميع الشركات حول العالم كجوجل Google ومايكروسوفت Microsoft وIBM لصناعة و تطوير هذا النوع من الحواسيب الكمومية التي تملك القدرة على التأثير في كثير جوانب حياتنا.
آلية عمل المعالج الكمومي ببساطة
فهم الموضوع ليس بالأمر المستحيل، كلنا نعرف البت &ldquobit&rdquo والذي يمكنه أن يكون صفرًا أو واحدًا فقط، وتم استبدال البت بما يسمى الكيوبت &ldquoqubit&rdquo وهو نظام كمي ثنائي الحالة &ldquoكالفوتون المستقطب مثلًا&rdquo يمكن تشبيهه بالبوصلة والذي يملك خاصيتين مميزتين هما التراكب الكمومي والتشابك الكمومي.
التراكب الكمومي وهو إمكانية الكيوبت أن يكون صفرًا أو واحدًا أو صفرًا وواحدًا في آن معًا كأن يمثل الصفر 64% منه وأن يمثل الواحد 36%، مع إمكانية تغير هذه النسب لعدد لا نهائي من الاحتمالات.
والصفة الثانية المميزة لهذا العنصر الفيزيائي الصغير هي التشابك الكمومي والذي يمكن من خلاله خلق حالة متناغمة أو حركة متناسقة بين كيوبتين اثنين، بحيث أن أي تأثير على الأول يمكن ملاحظته وقياسه في الثاني.
وتمثل القدرة على وضع الكيوبت في هذه الحالات الفيزيائية الكمومية والتحكم به جوهر هذا الاختراع العبقري، وهو ما استطاعت IBM تحقيقه و التفوق على منافساتها حيث أنها تمتلك عددًا من هذه الحواسيب يضم أضخمها داخله 50 كيوبت وتم تشغيله بثبات لمدة 90 ميكروثانية فقط، إن كنت تظن أن هذا يبدو قليلًا فأنت مخطئ تمامًا، حيث تفوق هذا الحاسوب الكمومي على أضخم حاسوب عملاق تقليدي &ldquoوهو مملوك أيضا لنفس الشركة&rdquo.
مستقبل الحواسيب الكمومية
يمكن أن يستخدم التراكب الكمومي في إنشاء مفاتيح تشفير من نوع أخر لا يمكن معرفته أو نسخه، وبالتالي لن يستطيع المهاجمون الوصول إلى البيانات المنقولة بين مكانين، وبالفعل بدأت بعض المؤسسات الأمنية والبنوك باختبار هذا النوع من التشفير الذي لا يمكن اختراقه في وقتنا هذا.
وربما يمكننا عكس العملية، فالقدرة الهائلة والسرعة الكبيرة التي يملكها المعالج الكمومي ستمكننا من فك تشفير أكبر أنظمة العالم تعقيدًا وفي لحظات فقط، وبما أن لكل سلاح حدين فيمكننا استخدام هذه السرعة في تطوير أنظمة الأمن والذكاء الصناعي وستمكننا من توفير كثير من الوقت اللازم لإنجاز هذه العميات، وتوفير الكثير من الطاقة اللازمة لتشغيل الحواسيب العملاقة التقليدية.
وقد تشكل التقنيات الكمومية ثورة في مجال الصحة والطب، فتطوير الأدوية يحتاج لإجراء تفاعلات بين جزيئات المواد ومعرفة سلوك المركبات الكيميائية وإحصاء عدد الذرات المتأثرة بالتفاعل وهو في يومنا الحالي مهمة صعبة جدًا، وعلى الرغم من السرعات العالية التي وصلت لها حواسيبنا اليوم إلا أن الأرقام التي نحصل عليها تقريبية.
ولكن استخدام الحاسوب الكمومي سيعطي نتائج أكثر دقة لأنه يستخدم الجسيمات الكمومية في الحساب والتي ترصد بدقة أكبر نتائج أي تفاعل كيميائي لأن المبدأ واحد، وهذا سيمكننا من اكتشاف علاجات جديدة لأمراض عديدة يبدو من المستحيل علاجها في يومنا هذا.
وما يدعو للدهشة هو استخدام هذه التقنية لنقل البيانات من مكان لآخر دون نقلها فيزيائيًا، فالجزيئات الكمومية تستطيع الاندماج والتشابك والتأثير في بعضها مهما كانت المسافة الكبيرة بينها، وبهذه الكيفية فتغيير أي شيء في خواص جسيم كمي سيؤثر على جسيم أخر في مكان آخر لتشكل هذه العملية طريقًا لنقل الملفات بشكل لاسلكي تمامًا وبسرعة كبيرة.
ربما يبدو ذلك ضربًا من الخيال ولكنه أصبح ممكنًا اليوم ويجري العمل على تطوير هذه التقنيات لتستبدل في وقت ما شبكات الإنترنت التقليدية.
ويجدر بنا التركيز على أن الهدف من الفيزياء الكمومية ليس بناء الحواسيب الكمومية وحسب، بل علينا استخدام هذه الحواسيب لفهم العالم من حولنا وتطوير حياتنا.
ويجدر بنا التركيز على أن الهدف من الفيزياء الكمومية ليس بناء الحواسيب الكمومية وحسب، بل علينا استخدام هذه الحواسيب لفهم العالم من حولنا وتطوير حياتنا.
