الحوسبة الكمية Quantum computing مستقبل التكنولوجيا و موضوع تفكير كل الشركات التقنية الكبرى في العالم ماهيه الحوسبة الكمية؟ وما فائدتها؟ وهل ستحدث بوقت قريب؟
ماهي الحواسيب الكمية Quantum Computers ؟
ميكانيكا الكم هو مجال في علم الفيزياء يهتم بدراسة تصرفات ابسط و اصغر الجيزيئات الموجودة في الكون، الحقيقة والتصرفات لهذه الجيزيئات تكون مختلفة جداً عن ما نتصوره ونفهمه في حياتنا الطبيعية لكنها لاتزال حقيقة العلماء لازالوا يكتشفون هذه التصرفات حتى البرت اينشتاين وصف ما يحدث لهذه الذرات الصغيرة بالغريب جداً.
التراكب الكمومي Quantum superposition هي الظاهرة وجود جيزيئة في حالتين في الوقت ذاته تخيل انك قمت بقلب عملة معدنية في الجو ففي تلك اللحظة في الجو هذه العملة هي صورة و كتابة في الوقت ذاته ف بمجرد سقوط هذه العملة ونظرك اليها سوف تحدد بصورة مؤكدة الناتج النهائي هذا نفسه هو مبدأ عمل الحواسيب الكمية.
حالياً الحواسيب تستخدم البتات ( BITS) وهي ببساطة 0 او 1 لمعالجة كافة البيانات، ف المقالة هذه التي تقراءها الان هي عبارة عن سلسلة طويلة من ال 0 و ال 1 يقوم هاتفك او حاسوبك بمعالجتها ليقوم بتحويلها الى كتابة وصور تستطيع ان تفهمها. لكن اذا قمنا ب استخدام الجيزيئات الكمية ك بيانات شيء غريب جداً سيحدث، فعند استخدام الكيوبت qubit (اختصارا ل Quantum bits) ومبدأ التراكب الكمومي Quantum superposition سوف تكون هذه البيانات 0 و 1 في الوقت نفسه! مما يجعل كمية البيانات الممكن معالجتها اكبر بكثير جداً.
حيث ستسمح هذه التقنية الحواسيب الكمية بمعالجات بيانات اكثر بكثير عن ما تستطيع معالجته اقوى الحواسيب الموجودة لدينا كي ابين لك كمية القدرة الحوسبية تخيل ان لديك حاسوب كمي يحتوي على 100 كيوبت qubit فأنه سوف يكون اقوى من كل الكومبيوترات العملاقة الموجودة بالعالم مجتمعة معاً واذا كان لديك حاسوب كمي يحتوي على 300 كيوبت qubit فأنه سوف يحمل في الوقت نفسه ارقام اكبر من عدد كل الذرات الموجودة في الكون!!
التشابك الكمي (Quantum Entanglement) هو ظاهرة اخرى تسمح بربط جزيئة ب جزيئة اخرى حيث كل جزيئة تعطي نفس ناتج الجزيئة المربوطة معها لتبسيط هذا المبدأ تخيل نردان (زار) كل واحد منهم في قارة مختلفة او كوكب مختلف كل مرة يتم رمي النردان سوف يعطن نفس النتيجة دائماً. الموضوع لايزال بعيد جداً عن الحقيقة ومحل نقاش الكثير من العلماء لكن هذه التقنية يمكن استخدامها في الشبكات والاتصالات التي تجعل التواصل آني بنفس اللحظة وبدون اي اسلاك او اي شيء فقط فيزياء الكم!
مافائدة هذه الحواسيب نحن الان لدينا حواسيب قوية تسمح لنا بعمل كل شيء لماذا نضيع وقتنا بهذه الحواسيب؟
الحواسيب العادية تعمل على مبدأ الاحصائيات والاحتمالات لا على مبدأ الحقيقة فببساطة يمكنك وضع قوانين الفيزياء في حاسوب كمي ويقوم بتمثيل لك الارض بحقيقتها الفعلية التامة لا بالاحتمالات مما يسمح للباحثين ب اجراء بحوث وتطوير تقنيات في مختلف الاختصاصات فستسمح لنا بتطوير مواد جديدة ذات كفاءة اعلى، تسمح لنا بتطوير ادوية وعلاجات ذات فعالية كاملة وحساب تأثير الدواء ومعدل فعاليته بدقة كاملة ومن الممكن ان تقربنا خطوة اقرب لمحاكاة العقل البشري والمزيد حيث ان امكانية هذه التقنية غير محدودة حيث ان كل عملية رياضية لديها مدخلات معينة و ناتج واحد لكن عدد لا متناهي من الاحتماليات مثل محاكاة تصرف وحركة مركب كيميائي معقد لايمكن للحاسوب العادي معالجة هذه الكمية من البيانات حيث ان اقرب مايمكن محاكاته بواسطة حاسوب خارق هو حوالي مركب يحتوي على 46 الكترون لكن ماذا لو اردنا محاكاة مركب يحتوي على 50 الكترون و 100 الكترون ؟ الحواسيب الكمية تستطيع فعل ذلك وبسهولة.
الخلاصة:
موضوع الحوسبة الكمية معقد لدرجة كبيرة جداً وهذه المقالة اقل مايمكن ان تكون شرح مبسط الى اقصى درجة للحالة، لم اتطرق للتفاصيل بسبب كثرتها وتعقيدها وتطلبها خلفية فيزيائية قوية فأن المقالة ستكون طويلة جداً ومعقدة ولايمكن للجميع فهمها لكن ك خلاصة الحواسيب الكمية ليست جاهزة بغض النظر عن التطورات التي تحدث الان و ووجود حواسيب كمية في الوقت الحالي لكن التقنية ابعد بكثير ربما بقدر 50 سنة سوف يأتي وقت خلال هذه السنين يظن فيه الناس والاعلام ان الحواسيب الكمية اصبحت موجودة وفعالة وسوف تحل كل مشاكل العالم لكن سوف تموت هذه الفترة قبل ان يحدث تطور علمي حقيقي في هذه التقنية لكنها عندما تصبح جاهزة سوف تتغير حقيقة التقنيات في العالم الى الابد فببساطة لن يكون لديك هاتف او حاسوب او تلفاز او منصة العاب مثل ال PS4 سوف تكون لديك شاشة فقط تعرض لك كل المعلومات التي تحتاجها وجميع العتاد والهارد ويير سوف يدار بواسطة حاسوب كمي في مكان ما في العالم.
