سجلت الصين تقدماً جديداً في مجال الحوسبة الكمية، بعدما نجح حاسوبها الكمي «Jiuzhang 4.0» في تنفيذ عملية حسابية بالغة التعقيد خلال 25.6 ميكروثانية فقط، في إنجاز يعكس اتساع القدرات الحسابية للتقنيات الكمية، إذ تشير التقديرات إلى أن محاكاة العملية ذاتها باستخدام الحاسوب الفائق «إل كابيتان»، أحد أقوى الأنظمة التقليدية في العالم، قد تستغرق نحو 10⁴² سنة.
ويمثل هذا التطور دليلاً جديداً على ما يُعرف بالتفوق الحسابي الكمي، وهو مفهوم يشير إلى قدرة الحواسيب الكمية على تنفيذ مهام حسابية محددة بسرعة وكفاءة تتجاوزان بصورة كبيرة إمكانات الحواسيب التقليدية، الأمر الذي يفتح آفاقاً جديدة أمام مستقبل المعالجة الحاسوبية.
ويعتمد جهاز «Jiuzhang 4.0» على الفوتونات، وهي جسيمات الضوء، في إجراء عملياته الحسابية، وقد حقق هذا الإنجاز من خلال تنفيذ تجربة تُعرف باسم أخذ العينات البوزونية الغاوسية (GBS)، وتعتمد على تتبع سلوك الفوتونات بعد مرورها عبر شبكة معقدة من المرايا ومقسمات الضوء، ثم قياس النتائج الناتجة عن تفاعلاتها داخل النظام.
وبحسب نتائج التجربة، تمكن الحاسوب الصيني من معالجة 3090 فوتوناً، مقارنة بالأرقام القياسية السابقة التي كانت تقل عن 300 فوتون، وهو ما يمثل زيادة تتجاوز عشرة أضعاف في حجم المهمة الحسابية، ويعكس تطوراً كبيراً في القدرة التشغيلية لهذا النوع من الأنظمة الكمية.
ووفقاً للتقديرات المرتبطة بالتجربة، فإن محاكاة هذه العملية باستخدام خوارزمية متقدمة على الحاسوب الفائق «إل كابيتان»، الذي تصل قدرته إلى نحو 10¹⁸ عملية حسابية في الثانية، ستتطلب قرابة 10⁴² سنة، مقابل 25.6 ميكروثانية فقط استغرقها الحاسوب الكمي الصيني لإنجازها.
لكن هذا الإنجاز يطرح تساؤلاً مهماً حول مدى اقتراب العالم من دخول مرحلة تصبح فيها الحواسيب الكمية قادرة على التفوق عملياً على الأنظمة التقليدية في مختلف المجالات، وليس فقط في الاختبارات الحسابية المتخصصة.
وفي تعليقه على هذه النتائج، أوضح أليكسي فيدوروف، المدير العام للمركز الروسي الكمي، في مقابلة مع صحيفة «روسيسكايا غازيتا»، أن هذا التطور لا يعني حتى الآن الوصول إلى مرحلة التفوق الكمي في التطبيقات العملية، نظراً إلى أن التجربة اعتمدت على مسألة اختبارية محددة صُممت لإظهار الإمكانات الكبيرة للأنظمة الكمية.
وأشار فيدوروف إلى أن التحدي الحقيقي يتمثل في الانتقال من تحقيق نتائج استثنائية في الاختبارات النظرية إلى إنجاز مهام عملية ذات قيمة علمية أو اقتصادية تتجاوز قدرات الحواسيب التقليدية، لافتاً إلى أن النماذج الكمية الأولية بدأت بالفعل تنفيذ بعض هذه المهام، لكنها لم تثبت حتى الآن تفوقها العملي على الأنظمة التقليدية.
وأضاف أن تحقيق هذا الهدف يتطلب مواصلة تطوير الخوارزميات الحسابية، وزيادة أعداد الكيوبتات، التي تمثل وحدات المعلومات الأساسية في الحواسيب الكمية، إلى جانب تحسين دقة العمليات الحسابية وتقليل الأخطاء المرتبطة بها.
وأكد أن قطاع الحوسبة الكمية شهد تقدماً ملموساً في مختلف هذه المسارات، ما يعزز الآمال بإمكانية تطوير أنظمة أكثر كفاءة وقدرة على معالجة مشكلات معقدة، قد يصعب على الحواسيب التقليدية التعامل معها مستقبلاً.