الصين تصنع حاسوبا يعالج مشكلات تتطلب 6 مليارات سنة في ثوان

في تطور جديد يعزز من مكانة الحوسبة الكمومية الصينية على الساحة العلمية، أعلن فريق من الباحثين من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين عن تطوير معالج كمومي جديد يُدعى 'زوتشونجزي-3' يُعد طفرة في مجال التفوق الكمومي.
التغيير ــ وكالات
يتكون 'زوتشونجزي-3' من 105 كيوبتات، وهذا يجعله أحد أكثر المعالجات الكمومية تقدما حتى الآن. يتميز بسرعته الفائقة التي تصل إلى كوادريليون (10¹⁵) مرة أسرع من أقوى الحواسيب الفائقة الحالية، وأسرع بمليون مرة من أحدث النتائج المنشورة لشركة غوغل.
ويأتي هذا التطوير استمرارا لسلسلة من النجاحات التي حققها الفريق الصيني في مجال الحوسبة الكمومية، بدءا من 'زوتشونجزي-1″ و'زوتشونجزي-2' وصولا إلى هذا الإنجاز الجديد.
وتقول أسماء علي، الباحثة في قسم الفيزياء النظرية والمتخصصة في الحوسبة والمعلوماتية الكمومية بكلية العلوم في جامعة المنصورة المصرية، في تصريحات حصرية للجزيرة نت: 'ما نحن أمامه ليس مجرد قفزة كبيرة في تقنية الحوسبة ولكنه تحول جذري في فهمنا لقدرات الطبيعة وتطويعها لإعادة تعريف الممكن في عالم المعلومات والذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا والحضارة البشرية'.
حوسبة خاصة جدا
ولفهم الفكرة الخاصة بالحاسوب الكمي، تخيل أنه شخص يفكر، الحاسوب العادي يفكر باستخدام 'بتات' وهي إما 0 أو 1، ما يعني أنه يجري العمليات بترتيب يتطلب فاصل زمني بينها، فيجرب كل الاحتمالات واحدة تلو الأخرى.
أما الحاسوب الكمي فيستخدم 'البتات الكمية' أو الكيوبتات، وهي يمكن أن تكون 0 و1 في نفس الوقت، ما يعني أنه يتمكن من إجراء عدد كبير من العمليات في نفس الوقت، أي أنه يمكن أن يجرّب جميع الاحتمالات لحل مسألة ما في وقت واحد.
تخيّل أن البت التقليدي مثل مفتاح كهرباء: إمّا 'مفتوح' أو 'مغلق'، أما الكيوبت، فهو مثل مفتاح 'سحري' يمكن أن يكون مفتوحا ومغلقا معا.
وتوضح أسماء علي: 'هناك قيود جوهرية تمنع الأنظمة الكلاسيكية من مضاهاة الأداء الكمومي، الذي يعتمد على التراكب الكمومي، حيث يمكن للكيوبت تمثيل حالتين في آنٍ واحد، بينما البت الكلاسيكي يكون إما 0 أو 1 فقط'.
ليس التراكب فحسب بل يعتمد هذا النوع من الحواسيب على التشابك الكمومي أيضا، وهو ظاهرة كمومية تسمح للكيوبتات أن تكون مترابطة، إذا تغيّر واحد منها يتغير الآخر فورا، حتى لو كان بعيدا عنه، حيث تُنتج الحواسيب الكمومية تشابكات تتيح معالجة المعلومات بطريقة لا يمكن للحواسيب الكلاسيكية محاكاتها بكفاءة.
بالإضافة إلى ذلك، يظهر ما يسمى بالتداخل الكمومي، والذي يُمكّن الخوارزميات الكمومية من تعزيز الحسابات الصحيحة وإلغاء الحسابات الخاطئة بطريقة لا يمكن تحقيقها حسابيا بالحواسيب الكلاسيكية.
حرب كمومية باردة
في عام 2019، أعلنت غوغل عن تحقيق 'التفوق الكمي' من خلال معالجها سيكامور الذي احتوى على 53 كيوبتا، حيث تمكن من تنفيذ عملية حسابية معقدة في 200 ثانية فقط، بينما كانت الحواسيب التقليدية تحتاج نحو 10 آلاف سنة لإتمامها.
كان هذا الإنجاز أحد أضخم الإنجازات إلى أن أتى الفريق الصيني، والذي حجز مقعده كمنافس شرس عبر الإصدارات الأولى والثانية لزوتشونجزي، فتمكنوا في الإصدار الثالث من تحدي غوغل عبر التفوق على أقوى معالجاتها.
وتشرح أسماء علي: 'التفوق الكمي هو قدرة الحواسيب الكمومية على تنفيذ عمليات حسابية شديدة التعقيد قد تستغرق مع الحواسيب الكلاسيكية مئات وآلاف السنين بينما يحصل الحاسوب الكمي على نتائجها خلال ثوان'.
على سبيل المثال، اختبر الباحثون حاسوبهم الجديد مع الحواسيب الكلاسيكية لحل مشكلة ما وكشفوا أن أقوى الحواسيب الكلاسيكية، مثل فرونتير وسوميت، تحتاج إلى 6 مليارات سنة لحلها، في حين يستطيع زوتشونجزي-3 إنجازها في ثوانٍ، بحسب الدراسة التي نشرها الفريق في دورية 'فيزكال ريفيو ليترز'.
عبقرية زوتشونجزي-3
تشرح علي: 'يتمثل التحدي الأكبر لأي معالج كمي في التغلب على الضوضاء والسيطرة عليها، نظرا لحساسية أي نظام كمي للبيئة المحيطة. وأي تفاعل أو تداخل قد يؤدي إلى انهيار النظام الكمي وفشل العملية الحسابية. لذلك يعتمد تصميم أي معالج على تجنب التأثيرات الخارجية وتحسين تقنيات قراءة الكيوبتات والتفاعل فيما بينها، وهذا يجعل المعالج أكثر كفاءة في إجراء العمليات الحسابية'.
ويتفوق زوتشونجزي-3 بفضل عدة تحسينات تقنية، منها استخدام مواد تقلل من تأثير الضوضاء. كما اعتمد التصميم على نهج هندسي متقدم يعزز من كفاءة الاتصال بين الكيوبتات ويسمح بإجراء عمليات حسابية موثوقة.
من العوامل الحاسمة في أداء زوتشونجزي-3 هو تحقيق زمن تماسك يبلغ 72 ميكروثانية، وهو ما يسمح للكيوبتات بالحفاظ على حالتها الكمومية لفترة أطول قبل الانهيار، وهذا يسهل إجراء عمليات حسابية أكثر تعقيدا. كما بلغت معدلات الدقة 99.9%، والتي تحدد مدى موثوقية تنفيذ العمليات الحسابية من دون أخطاء. وكلما ارتفعت هذه النسبة، قلت الحاجة إلى تطبيق تقنيات تصحيح الأخطاء الكمومية، وهذا يجعل النظام أكثر كفاءة واستقرارا.
وتشير أسماء علي إلى أهمية ذلك قائلة: 'تتيح تلك العوامل إجراء محاكاة فيزيائية أكثر تعقيدا، وحل مسائل التحسين، وتقديم أداء متقدم في تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتشفير. هذا التطور يعزز قدرة الحوسبة الكمومية على تجاوز حدود الحواسيب الكلاسيكية، ويجعلها أقرب إلى تحقيق تطبيقات عملية حقيقية'.
بين ماضٍ وحاضر
يهدف كل التطوير في الحوسبة الكمومية إلى إجراء العمليات الحسابية على الكيوبتات مع تقليل أي تأثيرات قد تخل بالحالة الكمومية.
ويعد زوتشونجزي، والذي سُمي الحاسوب على اسمه، أحد أبرز علماء الرياضيات في الصين القديمة، إذ قدم إسهامات مهمة في الحسابات الفلكية، مثل تقريب قيمة ط أو باي بدقة مذهلة لعصره.
وتعلق أسماء علي : 'لو رأى زوتشونجزي الحوسبة الكمومية اليوم لذهل من قدرتها على إجراء حسابات معقدة تفوق أي حاسوب تقليدي مستغلة التراكب والتشابك الكمومي وسيفاجئه أن الحساب لم يعد قائما على قيم حتمية بل على احتمالات كمومية تتداخل لتحقق نتائج بزمن قياسي غير ممكن كلاسيكيا. فعالم الكم لم يعد مجرد مجال نظري بل أصبح قوة تعيد تشكيل حدود المعرفة البشرية وتفتح أبوابا لحلول لم يكن يتخيلها العقل البشري'.
وبعد تحقيق أقوى تفوق كمي حتى الآن، يعمل الفريق الصيني على تطوير تقنيات جديدة مثل تصحيح الأخطاء الكمومية، وتحسين التشابك الكمومي لتحسين أداء المعالجات الكمومية. ويبدو أننا على موعد مع تطبيقات كمية تفوق التوقعات وتشكل واقعا عالميا جديدا سنحتاج إلى الوقت لاستيعابه.
المصدر : الجزيرة

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

المرصد

منذ 4 دقائق

• المرصد

"لا تبتسم إلا في حالة واحدة فقط".. شاهد: أغرب عادات القبائل الإفريقية لعروس تجمع المال من المدعوين

"لا تبتسم إلا في حالة واحدة فقط".. شاهد: أغرب عادات القبائل الإفريقية لعروس تجمع المال من المدعوين صحيفة المرصد: وثق مقطع فيديو تقاليد الزواج الغريبة في بعض القبائل الإفريقية، وخاصة المبالغ المقدمة للعروس كهدية. وأظهر الفيديو مدعوون في حفل الزفاف وهم يقدمون مبالغ كبيرة للعروس، حيث تراكمت الأموال على يديها. وبحسب العادات الخاصة بهذه القبيلة لا تبتسم العروس إلا عندما تعتبر المبلغ الذي تم تقديمه كبيراً بالنسبة إليها.

حضرموت نت

منذ 4 دقائق

• حضرموت نت

اخبار اليمن : اليمن يوجه طلبا رسميا للمجتمع الدولي أمام مجلس الأمن ويبعث رسائل تهم السلم والأمن العالمي

طالب مندوب اليمن الدائم لدى الامم المتحدة بدعم الحكومة اليمنية لبسط سيطرتها على كامل التراب اليمني، وتمكينها من القيام بواجبها في حماية مياهها الإقليمية وضمان أمن الملاحة الدولية في البحر الأحمر ومضيق باب المندب وتحويله من مصدر تهديد إلى جسر للسلام كما كان عبر التاريخ. جاء ذلك في بيان الجمهورية اليمنية الذي ألقاه مندوب اليمن الدائم لدى الامم المتحدة السفير عبدالله السعدي، أمام مجلس الأمن في جلسة النقاش المفتوحة حول (تعزيز الأمن البحري من خلال التعاون الدولي لتحقيق الاستقرار العالمي). أكدت الجمهورية اليمنية، أن استمرار تهريب الأسلحة إلى جماعة الحوثي لا يشكل تهديداً على اليمن فحسب، بل على السلم والأمن والإقليمي والدولي، داعية لدعم الحكومة اليمنية لبسط سيطرتها على كل التراب اليمني لمنع التهديدات الحوثية للملاحة الدولية. وشدد السعدي، على أهمية تبني المجتمع الدولي إستراتيجية شاملة وفعّالة تتكامل فيها الجهود الوطنية مع جهود الشركاء الإقليميين والدوليين لمواجهة التحديات المشتركة وضمان حماية ممرات الملاحة الدولية والأمن والسلم الدوليين. وقال السفير السعدي 'إن الجمهورية اليمنية تؤمن ان أحد ركائز تحقيق الأمن والاستقرار وازدهار دولنا جميعاً يعتمد على أمن وسلامة ممرات الملاحة الدولية، وكما تؤمن بأهمية وجود تعاون وتنسيق على كافة المستويات في هذا الجانب، ومن هذا المنطلق، تشارك الجمهورية اليمنية بشكل فاعل في كل المحافل الدولية والإقليمية لتحقيق هذا النوع من التعاون والتنسيق، وترى انه لا يمكن لدولة بعينها ان تواجه كل التحديات في البيئة البحرية بمفردها دون ان تعمل ضمن منظومة تعاون'. . وأشار لأهمية امتثال جميع الدول الأعضاء في مجلس الأمن الدولي لالتزاماتها والتنفيذ الكامل للقرار 2216 (2015) وقرارات مجلس الأمن ذات الصلة بحظر الأسلحة المستهدف، مؤكدا أن استمرار تهريب الأسلحة إلى جماعة الحوثي، لا يشكل تهديداً على اليمن فحسب، بل على السلم والأمن والإقليمي والدولي، وعلى أمن وسلامة الملاحة الدولية ككل. ودعا السفير السعدي، إلى تعزيز التعاون العملي، بما في ذلك مع الحكومة اليمنية، لمنع جماعة الحوثي من الحصول على الأسلحة والتكنولوجيا العسكرية المستخدمة في تنفيذ المزيد من الهجمات ضد الملاحة الدولية وتهديد دول المنطقة. ولفت لأهمية تفعيل الدور الحاسم لآلية الأمم المتحدة للتحقق والتفتيش (أونفم) وتمويلها وتعزيز قدراتها بشكل كافي، وأهمية استجابة المجتمع الدولي لتهديدات الأمن البحري من خلال التعاون الدولي لتحقيق الاستقرار العالمي والحفاظ على السلم والأمن الدوليين. وأوضح أن الهجمات والتصعيد من قبل جماعة الحوثي في البحر الأحمر ومضيق باب المندب أظهر 'مدى أهمية هذا الممر المائي للاقتصاد العالمي وكيف تؤثر الاضطرابات على التجارة الدولية والاستقرار الاقتصادي العالمي والبيئة البحرية'. وأشار إلى أن هذه الهجمات أدت إلى أضرار بشرية ومادية والإضرار بالبيئة البحرية، ومثالاً على ذلك، ما تعرضت له السفينة 'روبيمار' التي غرقت في المياه اليمنية مطلع العام الماضي على بُعد 15 ميلاً من ميناء المخا والتي كانت تحمل على متنها 22 ألف طن من فوسفات الامونيا، وحوالي 180 طناً من وقود وزيوت السفن التي ستتسرب حتماً إلى البيئة البحرية، بالإضافة إلى تنامي علاقة التعاون والتنسيق بين جماعة الحوثي والجماعات الإرهابية الأخرى، واستهداف البنية التحتية المدنية في اليمن، بما في ذلك المنشآت النفطية وموانئ تصدير النفط في محافظتي حضرموت وشبوة. وثمّن جهود المملكة المتحدة الصديقة في دعم مصلحة خفر السواحل اليمنية، معبّراً عن التطلع إلى إطلاق شراكة الأمن البحري اليمنية بالشراكة مع حكومة المملكة المتحدة والشركاء الدوليين في شهر يونيو القادم. وأبدى تطلع الحكومة اليمنية، لدعم الهيئة العامة للشؤون البحرية بالوسائل اللازمة لمكافحة تلوث البيئة البحرية، بما في ذلك مكافحة التلوث الناجم عن تسرّب مخلفات وزيوت السفن، والتلوّث الناجم عن السفن المنكوبة التي تتعرض للهجمات الحوثية، وتمكينها من الاستجابة لنداءات الاستغاثة من السفن وتقديم الدعم اللازم للحفاظ على أرواح طواقم السفن عند الحاجة

حضرموت نت

منذ 4 دقائق

• حضرموت نت

ضبّاط كلية القوى الجوية والدفاع الجوي يزورون قرية الغرغة في طور الباحة

نفّذ عدد من ضباط كلية القوى الجوية والدفاع الجوي، زيارة ميدانية إلى قرية الغرغة، الواقعة على بُعد نحو كيلوين شرق مديرية طور الباحة بمحافظة لحج، في خطوة تهدف إلى تعزيز العلاقات المجتمعية ومد جسور التواصل مع أبناء المنطقة. ورافق الوفد خلال الزيارة الزميل العميد عبدالرزاق حسن محمد الصبيحي، حيث جرى استقبالهم بحفاوة من قبل الأهالي. المشاركون في الزيارة: الدفعة الأولى: العميد فضل الرياشي الدفعة الثانية: العميد عبدالله حسن العميد علي علوي العميد قاسم ميلط العميد إيهاب السقاف العميد رؤوف حسن محمد العميد عباس الرفاعي الدفعة الثالثة: العميد يحيى السراري وشملت الزيارة لقاءات مع أبناء القرية، حيث تم تبادل الآراء وطرح عدد من المبادرات والمقترحات الهادفة إلى تعزيز سبل التعاون بين الكلية والمجتمع المحلي، إلى جانب الوقوف على احتياجات السكان ومتطلباتهم في مختلف المجالات. وتأتي هذه الزيارة ضمن إطار الجهود المستمرة التي تبذلها الكلية لتعزيز التلاحم الوطني، وبناء علاقة وثيقة مع المواطنين، في سبيل دعم التنمية المجتمعية وبما يعكس روح الانتماء الوطني والمسؤولية المشتركة