وبين تصورات الخيال العلمي والحقائق العلمية الدامغة، تعتبر التكنولوجيا الكمية  واحدة من أهم الاختراقات التكنولوجية الحديثة. وتعتمد الصناعة بشكل متزايد على عمليات حوسبة بالغة التعقيد وفي أقل فترة زمنية ممكنة. ومع ذلك، فإن جميع أجهزة الكمبيوتر الكمية الحالية هي في الأساس مجرد أجهزة تجريبية أو نموذجية. وعدد الكيبوتات لا يجب أن يكون المقياس الوحيد، ولكن الأهم هو جودة العمليات الحسابية. وسيتعين في المستقبل تطوير نظام كامل يشمل خوارزميات وبرمجيات خاصة حتى يتمكن الباحثون من تطوير تكنولوجيا بإمكانيات هائلة.

أجهزة الكمبيوتر الكمي تعمل بطريقة مختلفة تماما عن أجهزة الكمبيوتر العادية

الكومبيوتر الكمي ـ كل شيء في نفس الآن

ظهر أول حاسوب (ميكانيكي) عام 1941 قبل أن يتم بعدها تطوير عدد من الاختراعات التي غيرت وجه الحوسبة وجعلت من الكمبيوترات الأجهزة التي نعرفها اليوم من حيث الفعالية والصغر والخفة بالمقارنة مع النماذج الأولى.

ورغم التطور الهائل الذي عرفته تكنولوجيات الحوسبة إلى أنها لا تزال تواجه معضلات عديدة، منها على سبيل المثال لا الحصر، خوف متواصل من قرصنة واختراق سرية البيانات. الكومبيوتر كمي يتجاوز المنطق الثنائي الذي تتراوحه “كيوبتس في التواجد في حالتي “0” و “1” في نفس الوقت بل وأيضا في الحالات بينهما.

وهذا يعني أنه يلزم عدد أقل بكثير من “الكيبوتس” لإجراء العمليات الحسابية، وهو ما تعجز عنه أجهزة الحوسبة التقليدية. ميزة أخرى تتمتع بها التكنولوجيا الكمية هي أن هذه العمليات تتم بسرعة قريبة من سرعة الضوء.

غير أن توليد “البتات” الكمية لا يزال يطرح عددا من المعضلات فهي تستخدم عناصر فائقة التوصيل، من أيونات أو ذرات “محاصرة” أو فوتونات وعمليات أخرى مشابهة.

ويتم تحفيز الأيونات بإشعاع الميكروويف، ما يمكن من وضعها في حالات متعددة، يمكن بعد ذلك تحميلها بمعلومات مختلفة. غير أن الجسيمات تتحرك. ولكي تكون قادرة على العمل لابد من “تجميدها”، وذلك بتبريد شديد قريب من درجة الصفر المطلق (-273.15 درجة مائوية) باستخدام تقنيات معقدة مثل المجالات المغناطيسية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الكيوبتات غير مستقرة وتتفاعل مع أدنى تحفيز خارجي، مثل الاهتزازات والمجالات المغناطيسية والكهربائية وعوامل أخرى.

من الكمبيوتر الكمي إلى الكمبيوتر العصبي

بدأت رقائق الكمبيوتر التقليدية تقريبًا في استنفاد قدراتها القصوى لأن أداء أشباه الموصلات بدأ يصل إلى حدوده المادية القصوى.

ولأنه لا يمكن تقليص حجم الرقائق إلى ما لا نهاية من أجل زيادة أدائها في أقل مساحة ممكنة، يتم تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمية وأجهزة الكمبيوتر العصبية كبدائل تكنولوجية في المستقبل.

وكما تم شرحه أعلاه، فإن الكمبيوتر الكلاسيكي يعمل بهندسة ثنائية الوضع الثنائي 0 و1 (بمعنى: تدفق التيار أو عدم تدفقه مثل – مفتاح الكهرباء في منازلنا). هذا محدد في وحدة “بت”.

وتتكون البنية المادية في جهاز الكمبيوتر من مكونات إلكترونية، مثل المكثفات أو الترانزستورات في الرقائق الدقيقة. الخاصية الأولية والأساسية لوحدة “بت” هي أن قيمتها محددة بشكل دقيق ولا تتغير عند قياسها، ومن ناحية أخرى، لا تتغير قيمة “بت” على الفور بمجرد تغير قيمة “بت” آخر، ولا يحدث ذلك في الكمبيوتر الكلاسيكي إلا بعد فترة زمنية معينة في نطاق أجزاء الألف في الثانية الواحدة.

الكمبيوتر العصبي يحاكي المخ البشري

وتزامنا مع الاهتمام بأجهزة الكمبيوتر الكمية، ظهرت مقاربة تكنولوجية جديدة وتتعلق بأجهزة كمبيوتر لا تعتمد نسق الذكاء الصناعي وإنما تحاكي الدماغ البشري وتسمى بالحوسبة العصبية. وتتمتع بامتياز الاستهلاك المنخفض للغاية للطاقة وسرعة الحوسبة والقدرة العالية على تخزين المعلومات في مضاهاة لعمل الدماغ البشري.

سوندار بيشاي الرئيس التنفيذي لشركة جوجل (يسار) وباحث من الشركة يختبر الكمبيوتر الكمي

الذكاء الاصطناعي ـ أداة الهيمنة في عالم الغد

رصد مشروع أمريكي طموح استثمارات قدرها 170 مليار دولار لأغراض البحث العلمي والتطوير في مجال التكنولوجيا الدقيقة، كالذكاء الاصطناعي وأشباه الموصلات.

وتخوض الصين حربا اقتصادية وتكنولوجيا مع القوى الغربية والولايات المتحدة بالتحديد انفجرت على شكل معارك تجارية في عهد الرئيس السابق دونالد ترامب، وتشكل واحدة من القضايا النادرة التي تبناها الرئيس الديمقراطي جو بايدن بعد سلفه الجمهوري. وهي تحظى بإجماع واسع في الكونجرس لبعدها الاستراتيجي.

وبات واضحا أن من سيفوز في السباق نحو تكنولوجيات المستقبل مثل الذكاء الاصطناعي سيكون اقتصاد العالم الأول. وينص المشروع الأمريكي على تخصيص مبلغ 52 مليار دولار على مدى 5 سنوات لتشجيع الشركات على تصنيع الرقائق وأشباه الموصلات في الولايات المتحدة. وتعتقد واشنطن أن المنافس الصيني يستثمر ما لا يقل عن 150 مليار دولار لتطوير تقنيات المستقبل.

المصدر: الألمانية