الحوسبة الكموميّة تضرب مجدداً

ثمة أمل لطالما راود علماء الفيزياء منذ انطلاقة ثورة المعلوماتية، وهو التوصّل إلى صناعة كومبيوتر كموميّ (كوانتوم كومبيوتر) Quantum Computer تكون قدراته خارقة بالمقارنة مع الكومبيوتر التقليدي. وفي الآونة الأخيرة، انغمست أربع فرقٍ منفصلة في التعجيل بتحقيق هذا الأمل عبر تقديم شكلٍ مبسّط من الحوسبة الكموميّة. لا يعني هذا أن ظهور كومبيوتر كموميّ متكامل بات قريباً. فعلى رغم تحذيرات شتى، اتّضح أن تحدّي الحوسبة الكموميّة Quantum Computing صعبٌ تماماً، لدرجة أن بحوثه تحظى دوماً باهتمام فائق.
ال «كيوبت» باتت قريبة
في هذا السياق، يفيد سكوت آرونسون، وهو خبير في المعلوماتية النظرية في «معهد ماساتشوستس للتقنيّة» بأن السؤال الأساسي مرتبط بما إذا كانت جهود انجاز الخطوة الأولى في الحوسبة الكموميّة، ستؤتي ثمارها فعلياً. وعوضاً عن استخدام وحدات ال «بت» bits التي يمكن برمجتها في هيئة رقمي 0 أو1، يفترض أن يتحكم الكومبيوتر الكموميّ بوحدات «بت كموميّة» quantum bits، تُعرَف باسم «كيوبت»، في هيئة رقمي 0 أو 1 التقليدية. وبكلامٍ أبسط، يستطيع الكومبيوتر الكمومي الإقدام على معالجة سريعة للأرقام دفعةً واحدة، بدلاً من معالجة كلّ رقمٍ على حدة كما يفعل الكومبيوتر تقليديّاً. وبالتالي، يفترض أن يتجاوز الكومبيوتر الكمومي المشاكل التي تستعصي على الحواسيب الإلكترونيّة. فمثلاً، ربما تمكّن الكومبيوتر الكمومي من تحليل الأرقام الكبيرة إلى عناصر أولية على نحوٍ سريع، وهي ميزة يمكن استخدامها بغية تفكيك شيفرة رموز الإنترنت المستخدمة راهناً.
ويتعيّن على الباحثين تجميع وحدات ال «كيوبت» بطريقة عملية. ومن المستطاع استخدام الذرّة المشحونة بالكهرباء كي تتخذ وضعية ال 0، ثم تدويرها لتكون في وضعية ال1، أو كلا الوضعيتين معاً! ويلاحظ أن المقياس الكمومي يستطيع التخلّص من الوضعية الذاهبة في الاتجاهين (وهي مفيدة في معالجة الأرقام الكبيرة) مستبقياً وضعيتي 0 أو 1. وبغية تصنيع كومبيوتر كمومي، يتعيّن على العلماء بناء شبكة كموميّة من ال «كيوبت» بواسطة ما يُسمى «التشابك الكموميّ» Quantum Entanglement. وفعليّاً، تمكنّت الأشكال الأوليّة من الكومبيوتر الكموميّ من إعطاء تحليل لبعض الأرقام التي تستعصي على الكومبيوتر الإلكتروني.
في المقابل، شرحت المجموعات الأربع شكلاً أكثر محدوديةً من أشكال الحوسبة الكموميّة، ربما كانت قابلة للتطوير في شكلٍ أسرع.