ماذا يمكن أن تفعل أجهزة الكمبيوتر الكم من أجل الإنسانية؟

مرحبًا بعودتك. مثل Fusion Power ، تعد الحوسبة الكمومية تقنية ثورية كانت تعمل لفترة طويلة – وربما ستكون دائمًا. لكن أفضل أرقام التكنولوجيا بدأت الآن تتوقع أن تنتقل التكنولوجيا من مرحلتها التجريبية إلى الاستخدام التجاري الجاد “ليس منذ عقود. . . ولكن في السنوات “، كما وضعت الرئيس التنفيذي لشركة Microsoft Satya Nadella الشهر الماضي.

بالطبع يمكن أن تتوقف هذه الآمال-لكنها لا تزال تستحق بناء فهم للإمكانات المتغيرة العالمية لهذه التكنولوجيا. في النشرة الإخبارية اليوم ، تحدثت إلى رئيس إحدى شركات الحوسبة الكمومية البارزة في العالم ، والتي تقول إن العصر الكمي سيكون معنا في وقت أقرب بكثير ، ومع عواقب أكثر عمقًا على رفاهية الإنسان ، مما يدرك معظمنا. مشبك.

الوعد غير المؤكد للعصر الكمومي

“إذا كنت تعتقد أنك تفهم ميكانيكا الكم” ، لاحظ الفيزيائي الأسطوري ريتشارد فاينمان ، “أنت لا تفهم ميكانيكا الكم”.

يعكس Quip إلى حد ما التعقيد الذي يدور في هذا المجال من العلوم ، والذي يوضح كيف أن الكون ، على المستوى دون الذري ، يكسر جميع القواعد المادية التي تعلمناها من مراقبة العالم من حولنا.

ومع ذلك ، كان Feynman أيضًا أول من اقترح كيف يمكن وضع علم الميكانيكا الكمومية إلى تأثير قوي ، لبناء أجهزة كمبيوتر ذات قدرة معالجة شبه إلهية. على مدار 44 عامًا منذ ورقة Feynman Seminal حول الحوسبة الكمومية ، بدا الأمر وكأنه مجال مثير للاهتمام في العلوم مع عدم وجود احتمال متوقع للتجاوز المرحلة التجريبية.

ولكن في الأشهر القليلة الماضية ، فإن مجموعة من الإعلانات البارزة التي صادر عنها Big Tech Giants قد أدت إلى تأجيلات بأن أجهزة الكمبيوتر الكم قد تكون قريبًا أكثر من مجرد فضول أكاديمي. من بين قادة صناعة التكنولوجيا ، لم يعد النقاش ما إذا كانت أجهزة الكمبيوتر الكم ستصل إلى النشر التجاري ، ولكن متى.

وقال جيريمي أوبراين ، الرئيس التنفيذي لشركة Psiquantum ، وهي شركة الحوسبة الكمومية الأكثر تمويلًا التي تأخذ أمثال Google و Microsoft: “أعتقد أن العالم ليس مستعدًا تمامًا ، ولا يفكر بشدة في الأمر”.

وقال أوبراين إن النشر التجاري للحوسبة الكمومية سيكون له تأثير يغير اللعبة في معظم العالم الحديث-ولكن خاصةً للتحديات المتعلقة بتغير المناخ والصحة والأمن الغذائي.

كيف تعمل

يهدف أوبراين ومنافسيه إلى تسخير أحد جوانب الميكانيكا الكمومية الأكثر ثباتًا: “تراكب” الجسيمات دون الذرية مثل الإلكترونات والفوتونات.

تمثل أجهزة الكمبيوتر التقليدية البيانات باستخدام “البتات”: تلك والأصفار ، التي تتم معالجتها من خلال ترانزستورات السيليكون التي تعمل كمفاتيح إلكترونية تشغيل.

في المقابل ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية جزيئات دون الذرية لإنشاء “Qubits”. وفقًا لميكانيكا الكم ، فإن الإلكترون (إن لم يتم ملاحظته بنشاط) ليس في مكان أو آخر ، ولكن لديه احتمال معين للوجود في كل منهما. وبالمثل ، فإن Qubit ليس واحدًا ولا صفر ، ولكن لديه إمكانية رياضية لكونها.

العلم معقد للغاية لشرحه تمامًا هنا (تحقق من هذا الشرح المرئي FT الرائع ، وسلسلة Podcast جيدة بنفس القدر ، إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد). يكفي أن نقول أنه ، من الناحية النظرية ، ستكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية قادرة على أداء بعض العمليات التي ستستغرق أقوى من أجهزة الكمبيوتر العملاقة اليوم على بعد ملايين السنين.

أخبرني أوبراين أن التباين مع الأجهزة التقليدية “من غير المفيد التفكير في الحوسبة الكمومية ككمبيوتر أكثر قوة”. “أنا على وشك القول أنني أعتقد أنه من غير المفيد التفكير في الأمر ككمبيوتر على الإطلاق.”

جمعت Psiquantum 665 مليون دولار من المستثمرين بما في ذلك Blackrock و Baillie Gifford و Temasek ، بالإضافة إلى استثمار بقيمة 617 مليون دولار العام الماضي من الحكومة الأسترالية. إنه بناء ، بالقرب من بريسبان ، ما يقوله سيكون أول جهاز كمبيوتر “على نطاق المنفعة” في العالم ، بهدف تشغيله في عام 2027. المصمم ليتم توسيع نطاقه حتى مليون ربع ، سيكون أوامر من حيث الحجم أقوى من تلك التي طورتها بالفعل من قبل الآخرين ، والتي أجرت حسابات رياضية مع فائدة حقيقية محدودة.

ماذا تفعل بها

وقال أوبراين إن التطبيق الأكثر أهمية للحوسبة الكمومية سيكون في نمذجة سلوك الجزيئات المعقدة إلى مستوى يستحيل استخدام حتى أقوى أجهزة الكمبيوتر التقليدية. وقال إن ذلك قد يكون له عواقب قوية على صحة الإنسان ، من خلال تمكين تطوير أدوية جديدة مستهدفة بدقة مع فعالية غير مسبوقة والحد الأدنى من الآثار الجانبية.

اقترح أن المستفيدين في المستقبل من هذا العلم قد يعتبرونه “نوعًا من الجنون على استعداد لوضعه [medicines] في أجسادنا عندما لا نعرف حقًا كيف تعمل “.

وقال أوبراين إن هناك تطبيقًا حاسمًا آخر ، يمكن أن يكون في إزالة ثاني أكسيد الكربون في الجو لمعالجة تغير المناخ. على الرغم من أن العديد من الشركات قد طورت أنظمة للقيام بذلك ، إلا أن التكلفة تظل باهظة – ولكن قد يتم تقليلها بشكل كبير إذا كان يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لتحديد المادة المثالية لاستخدامها في امتصاص الكربون.

وقال إن هناك آثار كبيرة على الأمن الغذائي العالمي أيضًا ، مع الوعد بأسماء أكثر فعالية وأقل تلوثًا.

الطريق إلى الأمام

من شأن مستثمرو Psiquantum أن يقوموا بعمل جيد للحفاظ على الشمبانيا على الجليد. إن الهشاشة المتأصلة في أي نظام يعتمد على الجزيئات دون الذرية يجعل هذا التحدي الهندسي المخيف ، حتى لو تدعي Psiquantum أن نظامه ، مع مبني على الفوتونات بدلاً من الإلكترونات ، سيكون أكثر قوة من منافسيه.

وهؤلاء المنافسين هم حشد مخيف. أعلنت كل من Google و Microsoft و Amazon عن تقدم كبير في جهود الحوسبة الكمومية في الأشهر الأربعة الماضية. في الأسبوع الماضي ، زعمت شركة D-Wave الأمريكية أن جهاز الكمبيوتر الكمي قد حل مشكلة معقدة للغاية بالنسبة لأي نظام تقليدي للمعالجة ، مما يرسل ارتفاع أسعار الأسهم.

على الرغم من هذه التطورات ، فإن بعض أسماء التكنولوجيا العليا قد سكبت مؤخرًا المياه الباردة على الأجل على المدى القريب لهذا القطاع. قال جنسن هوانغ ، الرئيس التنفيذي لشركة Chip Powerhouse Nvidia ، في يناير إنه يعتقد أن أجهزة الكمبيوتر الكم مفيدة حقًا لا تزال على بعد 15 إلى 30 عامًا. أعقب ذلك مطالبة ديميس بحسابيس ، مؤسس Google DeepMind الحائز على نوبل ، بأن الذكاء الاصطناعي الذي يعمل على أجهزة الكمبيوتر التقليدية قد يكون قادرًا على التعامل مع المشكلات التي يُعتقد أنها لا يمكن معالجتها إلا بواسطة أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

ثم هناك المخاطر. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تخترق التشفير الذي يؤمن الإنترنت والعديد من الأنظمة التي تدعم العالم الحديث – والتي من المحتمل أن تفتح وسيلة جديدة خطرة من cyberwarfare.

ولكن إذا تمكنت Psiquantum أو أحد منافسيها من تحدي المشككين إلى بناء كمبيوتر الكم الذي يعمل بشكل موثوق وعلى نطاق واسع ، فقد يخلق ذلك مجموعة جديدة مهمة من الفرص لمواجهة التحديات الأكثر إلحاحًا للبشرية. وقال أوبراين: “يتعلق الأمر بحل المشكلات التي من المستحيل حلها إلى الأبد”.

القراءات الذكية

لا يوجد حل سريع يعد مطورو الذكاء الاصطناعي أن ممارسات “Frugal AI” سوف تتناول بصمة الكربون التي تورمها في القطاع. هل هذا واقعي؟

نهاية الطريق أغلقت حملة Make Make Mate Mate Make Make Make ، التي تهدف إلى تشجيع الجمهور على دفع مخططات التقاعد الخضراء ، بعد خمس سنوات.

صفقة حلوة يعمل رئيس برنامج السمنة في أكبر منظمة خيرية في العالم ، مؤسسة نوفو نورديسك ، كمستشار مدفوع الأجر لصانع الشوكولاتة فيريرو.