7 معلومات مذهلة لتعريفك بالحواسيب الكمومية / الكمية او الـ Quantum Computers

لربما سمعت عنها من قريب او بعيد، و لم تعرف ماهيتها، و ما دورها و كيف ستغير العالم التقني، و إن لم تكن مركز حديث الساعة حاليا، فلا يمكننا إنكار ان الحواسيب الكمومية، او الحواسيب الكمية كما يسميها البعض ستغير العالم التكنولوجي لما توفره من تقنيات و تكنولوجيات جديدة.
فالتقنية اليوم في تسارع، تتقدم كل يوم و تنشر الجديد في عالم التقنية، فعليك مواكبتها و إستعابها و لو نظريا دون الأخذ في تطبيقها، فتطبيق تلك التكنولوجيات في أرض الواقع قد يكون صعبا، لكن إسيتعابها أسهل و أفضل، من أنترنت الأشياء IoT الى تقنية البلوكتشين مرورا بالسيارات ذاتية القيادة و تطبيقات الذكاء الإصطناعي و عوالم الـ Big Data و جديد عالم الروبوتيك و أشباه الروبوت " صوفيا " و غيرها من التكنولوجيات باتت تشاطرنا هذا العالم، و توجب علينا ان نعرف أي شيئ و كل شيئ عن هذه التقنيات. 
و من شأن هذا المقال اليوم ان يعرفك و يوفر لك دليلا للتعرف على الحواسيب الكمومية و معرفة الغاية منها و فوائدها و ذلك عن طريق تقديم 25 معلومة فذة حول الحواسيب الكمومية ستقوم بتعريفها لك و تساعدك على فهمها و فهم الغاية منها أيضا . 


7 معلومات مذهلة لتعريفك بالحواسيب الكمومية / الكمية او الـ Quantum Computers


- ما هي الحواسيب الكمومية Quantum Computers : 


الحواسيب الكمومية ليست حواسيب صالحة للإستخدام الشخصي، ليست بالحواسيب التي يمكنك تنصيب لعبة Call of Duty عليها، او التحقق من بريدك الإلكتروني او الولوج للفيسبوك من خلالها، بل عملها أعقد بكثير من هذا، فنحن نعلم سرعة الحاسوب العادي اليوم و كيف يستطيع إجراء العديد من العمليات الحسابية المعقدة و إستخراج النتائج في رمشة عين، لكن حين يتعلق الأمر بالقيام بعمليات حسابية متراكبة و كثيرة في وقت وجيز، فالإعتماد على الحاسوب العادي قد يكون أسوأ فكرة على الإطلاق، يسمح لنا الحاسوب الكمومي المجهز بالـ Qubits بدل bits بحيث تسمح هذه الـ Qubits بتسجيل أزيد من حالة بدل الحالتين المعروفتين و هما 0 و 1، الحاسوب الكمومي تتكون أجزاء أجزائه من جسيمات صغيرة ميكانيكية كمية نستطيع التحكم بها من أجل تخزين و معالجة البيانات بسرعة و حجم فائقين، بدأت عملية التفكير في صناعة حواسيب كمية منذ نشأة آلة تورينغ ( إن شاهدت فلم The Imitation Game فعليك مشاهدته لأنه يشرح هذا الأمر )، لا وجود حاليا لحاسوب كمي فيزيائي صحيح و عملي، لكن العمل عليه جاري من طرف كبرى الشركات التقنية مثل IBM و Google و مايكروسوفت، يوجد كتاب خاص يشرح لك كل ما تحتاج معرفته حول الحواسيب الكمومية قمنا بنشرها في مقال خاص يمكنك الإطلاع عليه من هنا .

فإليك إذن بعض الحقائق الجميلة و المذهلة التي ستساعدك أكثر على التعرف على الحواسيب الكمومية و آلية عملها . 

1 - نوع آخر من الحماية الغير القابل للكسر : 

بما ان الحواسيب الكمومية حواسيب سريعة التعامل و المعاملة، و تقوم بعمليات حسابية ضخمة جدا بطريقة فيزيائية معقدة لا يستطيع الحاسوب العادي مجاراتها، فإنها ستشكل بالطبع فارقا كبيرا في عالم الحماية، بحيث ستستطيع هذه الحواسيب القيام بعمليات تشفير ضخمة و معقدة قد يستغرق فكها او كسرها عقود او قرون في الحاسوب العادي، و سيتوجب عليك جزرا الحصول على حاسوب كمومي من أجل فك ذلك التشفير الذي تم في بداية الأمر بواسطة حاسوب كمومي.
بتقريب أكثر، تخيل ان الشركات ذات التعاملات المالية مثل البنوك تشتغل فقط بالحواسيب الكمومية، بحيث تسمح لك بالقيام بعمليات الشراء اونلاين مثلا او سحب أموالك من السحاب الآلي، حتى إن استطاع شخص ما الحصول على معرف التعامل المالي الذي يُخفي رقم بطاقتك و معلوماتها مشفرة، فلن يستطيع فك تشفيرها إطلاقا مادام لا يتوفر على حاسوب كمومي، و هو أمر بعيد المدى حاليا كونها غير متوافرة  أصلا فيزيائيا.


إقرأ أيضا : كيف تحقق شركات الألعاب و المواقع الإجتماعية و الخدمات المجانية أرباحها ؟

2 - ربما نهاية الخوارزميات المعقدة ... و العمليات الرياضية بدون حل ! 

هل درست المعلوميات في الجامعة او مدارس مخصصة  لها او في كليات الحاسبات ؟ إن فعلت فلا بد انك قد درست مادة " الخوارزميات " و كيف انها تساعدنا في حل بعض المشاكل البرمجية Problem Solving بشكل أساسي، إن تعمقت كذلك أكثر في الخوارزميات، ستجد انه يوجد عدد لا بأس به من الخوارزميات بدون حل، او صعبة الحل او صعبة التنفيذ، بل أن بعض الشركات توفر لك مبالغ مالية مقابل حل تلك الخوارزميات او تبسيطها، نعم إنها كذلك، و السبب في عدم إيجاد حل لها في الأساس قائم على صعوبة تنفيذ المهمة. 
لأشرح لك الأمر بشكل أبسط، لنأخذ خوارزمية بسيطة ( ذات حل مسبق فقط من أجل التوضيح ) لنفترض انه لدينا موقع مثل فيسبوك يرتاده تقريبا 3 مليار مستخدم، المعضلة امامنا هي دخول المستخدم، فالخوارزمية المقترحة لولوج المستخدم هي ان يضع بريده الإلكتروني ثم نقوم بالبحث في قاعدة البيانات واحدا تلو الواحد عن الشخص الذي يملك نفس البريد الإلكتروني ثم إستخراج كلمة السر المسجلة ثم مقارنتها مع كلمة سر التي ادخلها المستخدم. جيد حتى الآن، تخيل معي انه لإيجاد البريد الإلكتروني يجب المرور و مقارنة البريد مع أزيد من 3 مليار سطر او بيانات، في الغالب ستلج الى الفسيبوك بعد 4 أيام من البحث او أكثر، هنا يجب ان يتدخل احد الأذكياء من اجل توفير حل أبسط، كتقسيم البحث مثلا او القيام بعمليات معينة، هذا الحل الأبسط غير متوافر في بغض الخوارزميات مما يجعل العديد من الشركات تدفع مبالغ طائلة من أجل حل عملي.
الحواسيب الكمومية ستساعدنا على حل هذه المشكلة إطلاقا، فهي قادرة على القيام بأي انواع العمليات بشكل سريع جدا و كبير أيضا، مما سيسمح لنا أخيرا بحل الخوارزميات المعقدة و تحليلها و تبسيطها، و كذا المسائل الرياضية بدون حل أيضا . 

3 - اثناء كتابة هذه الأسطر ... لا يوجد حواسيب كمومية فيزيائية إطلاقا : 

تعتمد الحواسيب الكمومية على قواعد ميكانيكا الكم في التشغيل و التخزين، بحيث ان شرائح التخزين المكونة للحاسوب مكونة في الأصل من إلكترونات و فوتونات معينة مما يجعلها قوية في التخزين و التعامل، لكن حركة هذه الإلكترونات و الفوتونات و غيرها من مكنونات الحواسيب الكمومية غير قابلة للتنبؤ، بل حركتها أحيانا قد تسبب إنهيارا للشرائح الأخرى مسببة ما يسمى بالـ decoherence و التي لم اعرف كيف اترجمها لك بالعربية 😅 .
و لازال العلم التقني الحديث غير قادر على بناء حاسوب كمي فيزيائيا، لكن نظريا فكل مكنوناته على مخطط أزرق و محقق فيزيائيا، لكن بنائه أصعب من ذلك بكثير .

4 - رغم ذلك، فقد إستطاعت بعض الشركات التقنية من صناعة الشرائح الكمومية Quantum Chips : 

يتكون أي حاسوب من مجموعة شرائح، لكل شريحة دورها الأساسي في تشغيل ذلك الحاسوب، لا يختلف الحاسوب الكمي عن هذا المبدأ كثيرا، إلا ان بعض شرائحه كما أشرنا تدعم التخزين عن طريق إلكترونات و فوتونات معينة، و إن كانت الحواسيب الكمومية صعب التحقيق و البناء، إلا ان بعض الشركات إستطاعت مبدئيا صناعة بعض الشرائح المكونة لهذا الحاسوب، على رأسها جوجل، شركة IBM، شركة Intel، شركة Rigetti و أيضا D-wave، و هي شركات رائدة في صناعة قطع الحاسوب و شرائحه، و قد تمكنت من صناعة بعض مكونات الحاسوب الكمي، بينما لازالت بعض المكونات الأخرى غير قابلة للإنجاز في الوقت الراهن .


إقرأ أيضا : هذه هي اللغات البرمجية التي يجب عليك تعلمها لسنة 2018 !

5 - الذكاء الإصطناعي سيصبح أكثر ذكاءََ و خبرة من ذي قبل : 

لحد الآن فقد توصلت التكنولوجيا الحديثة الى صناعة العديد من الروبوتات المتقدمة و التي تعتمد على الذكاء الإصطناعي، لعل أكثرها تقدما و شهرة كذلك هي الروبوت " صوفيا " ذو الذكاء الإصطناعي المنفرد، تستطيع صوفيا تجميع البيانات عبر الإنترنت بإستخدام خوارزميات خاصة و تحليلها و الخروج بنتائج خاصة بها، فذكائها الإصطناعي غير مُتحكم به و يعمل من تلقاء ذاته، إلا أنه و أحيانا ( كما شاهدنا في عدة مقابلات ) يتهنج هذا الذكاء، او يقدم أجوبة خاطئة بعيدة عن السؤال او الموضوع المطروح.
إن أكثر شيئ يتحمس له هواة التقنية و محبيها هو تمكين الروبوتات من إستخدام الذكاء الإصطناعي المدمج مع الحواسيب الكمومية، تخيل ان يصير ذكاء الروبوت " صوفيا " أذكى أضعاف مضاعفة، أسرع أضعاف مضاعفة و ذو تفكير مستقل أضعاف مضاعفة، حينها فقط سنلتمس المعنى الحقيقي للروبوت المكافئ للإنسان و القادر على التفكير بشكل قريب للإنسان، و كل ما سينقصه حينها - اي الروبوت - هي المشاعر فقط. 

6 - إنخفاض إستهلاك الطاقة : 


الحواسيب الكمومية ستحل واحدة من أكبر مشاكل القرن الواحد و العشرين، فعمليات تعدين البيتكوين على سبيل المثال أصبحت تستهلك طاقة دولة كاملة، هذا فقط التعدين، يوجد عمليات أكبر تقوم بها شركات كبرى في العالم كالناسا مثلا، التي تستهلك طاقة ضخمة جدا، الحواسيب الكمومية ستكون بمثابة ثورة جديدة في مجال الطاقة بحيث ان الـ " سوبر كمبيوتر " سيشتغل بطاقة أقل و سينفذ عمليات أكبر و أكثر، مما سيسمح للشركات الكبرى من القيام بعمليات أكبر و أعقد دون الحاجة الى التفكير كثيرا في حجم الطاقة المهدرة من اجل تلك العملية، و هل تعلم ما الذي يعنيه هذا ؟ دعنا نخبرك ذلك في المعلومة السابعة . 


إقرأ أيضا :ما هي لغات البرمجة الخاصة ببرمجة الذكاء الإصطناعي ؟

7 - إستكشافات أكثر و توسيع أكبر لمدارك الإنسان : 

في كل إستطلاع فضائي، او باطني، او بحث علمي، يوجد كمية كبيرة من الحواسيب التي تقوم بالعمليات الحسابية و التخطيط من أجل الإنسان، و لولاها لما إكتشفنا مجرات و عوالم و كواكب أخرى، او درسنا إمكانية الوصول إليها او إرسال مسبار فضائي لها دون الحسابات الدقيقة التي تقوم عليها الحواسيب، نقترح عليك مشاهدة فلم " Hidden Figures " لترى بنفسك حجم الطاقة المهدرة من طرف الإنسان من أجل حساب مسار مسبار فضائي، بينما إستطاع الحاسوب القيام بها في رمشة عين، رغم ذلك لازال العالم غامضا، نحتاج الى حسابات أدق و أسرع و أفضل، حسابات لا يستطيع الحاسوب العادي القيام بها، الحل الوحيد هو الحاسوب الكمومي، تخيل معي وجوده في العالم، السوبر كمبيوتر سيُطلعنا على مستجدات لم يصل إليها الإنسان بعد ! 

الحواسيب الكمومية بكل تأكيد ستشكل فارقا جديدا في العالم و في تعاملنا اليومي مع التكنولوجيا، خصوصا إن تم دمجها مع تقنيات أفضل قادمة لهذا العالم مثل الـ Blockchain و الـ AI و غيرها .

شاركه على :


تعرف على كاتب المقال