تعد الحوسبة الكمومية واحدة من أهم وأروع الحدود في مجال الحوسبة، ولكن بالنسبة للعديد من القادة، تظل محاطة بالغموض. ينبع الكثير من هذا الغموض من الاختلافات الأساسية التي تميز الحوسبة الكمومية عن أجهزة الكمبيوتر التقليدية.
والفرق الرئيسي هو أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية تستخدم وحدة مختلفة من المعلومات. في حين أن الحوسبة التقليدية تعتمد على البتات، يمثل كل منها إما 0 أو 1، فإن الحوسبة الكمومية تستخدم الكيوبتات. على عكس البتات الثنائية، التي لا يمكن أن توجد إلا في إحدى الحالتين، يمكن للبتات الكمومية أن تتواجد في حالات متعددة في وقت واحد. هذه الظاهرة، المعروفة باسم التراكب، تمكن الكيوبتات من تشفير ومعالجة المعلومات بشكل مختلف عن البتات الكلاسيكية.
يفترض بعض الناس أيضًا أنه نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية تعمل على شيء يعتبر “خيالًا علميًا” مثل ميكانيكا الكم، فإنها أفضل من أجهزة الكمبيوتر التقليدية في جميع المهام وستحل في النهاية محل بنية الكمبيوتر التقليدية. هذا ببساطة غير صحيح. لوضع هذا في منظوره الصحيح، انظر إلى النمو المتوقع للحوسبة الكمومية. من المتوقع أن تتكشف التطورات في الحوسبة الكمومية ببطء: توقعات ماكينزي تشير هذه الدراسة إلى أنه بحلول عام 2030، سيتم تشغيل ما يقرب من 5000 جهاز كمبيوتر كمي. بالنسبة لمعظم المهام اليومية، تعد أجهزة الكمبيوتر التقليدية اليوم مثالية ولن يتم استبدالها أبدًا بأجهزة الكمبيوتر الكمومية – ولا ينبغي لها ذلك. سيكون ذلك أشبه بمحاولة قتل بعوضة بمدفع بدلاً من مضرب الذباب.
كيف ستغير أجهزة الكمبيوتر الكمومية عالمنا
لذلك، لأية مهام نكون الحواسيب الكمومية مناسبة؟ في الأساس، تعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية مناسبة تمامًا للمهام التي تتمتع بدرجة أعلى من التعقيد مقارنة بالقدرة العملية على التعامل مع بنيات الكمبيوتر التقليدية. دعونا نلقي نظرة على بعض المجالات التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تحدث فيها فرقًا كبيرًا.
مجال واحد هو الأمن السيبراني. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية، عندما يتم تنفيذها بالكامل، أن تحل بكفاءة بعض المشكلات الرياضية التي تشكل أساس بروتوكولات التشفير المستخدمة على نطاق واسع، مثل تحليل الأعداد الكبيرة إلى عواملها. وهذا يهدد أمن خوارزميات التشفير التقليدية مثل RSA وECC. يمكن أن يحدث هذا التغيير فرقًا هائلاً في العديد من الاتصالات والمعاملات التي تتطلب الأمان، بما في ذلك القطاع المالي والأعمال التجارية والحكومة والدفاع وتنفيذ القانون والسجلات الطبية الخاصة.
المجال الحاسم الآخر الذي قد تحدثه أجهزة الكمبيوتر الكمومية هو علم الأحياء. قد يوفر تحليل الأنظمة مثل الجينوم وتفاعلات البروتين رؤى حيوية لاكتشاف الأدوية. ولكن حتى مع وجود الذكاء الاصطناعي الأكثر تقدما اليوم، فإن النمذجة يمكن أن تستغرق أشهرا إذا تم إجراء التحليل على جهاز كمبيوتر تقليدي. باستخدام الكمبيوتر الكمي، يمكن للمرء تسريع عملية الوصول إلى رؤى جديدة، وبالتالي علاجات جديدة بشكل كبير.
في القطاع المالي، تتمتع الحوسبة الكمومية بالقدرة على إحداث ثورة في مهام مثل تقييم المخاطر، وتحسين المحفظة، والتداول الخوارزمي. يمكن للخوارزميات الكمومية تحليل كميات هائلة من البيانات المالية وتحديد الأنماط المعقدة والعلاقات المتبادلة بسرعة ودقة. تتيح هذه الإمكانية استراتيجيات أكثر قوة لإدارة المخاطر، وتخصيص أصول أكثر كفاءة، وتطوير خوارزميات تداول متطورة. علاوة على ذلك، تبشر الحوسبة الكمومية بتعزيز الأمن السيبراني في المعاملات المالية، وضمان اتصالات آمنة ومضادة للتلاعب وتخزين البيانات للعمليات المصرفية والتجارية.
على الرغم من أنه من الواضح من هذه الأمثلة أن الحوسبة الكمومية لديها القدرة على إحداث ثورة في العديد من المجالات، إلا أنه من السهل على قادة الأعمال أن يشعروا بالضياع عند التفكير في أي تكنولوجيا خارقة. فيما يلي بعض الأشياء التي يجب وضعها في الاعتبار مع تطور هذه التكنولوجيا.
نصائح للانتقال إلى الحوسبة الكمومية
1. ضع وجهة النظر الكلاسيكية جانباً.
يجب أن تنسى مؤقتًا كل ما تعرفه عن أجهزة الكمبيوتر لإفساح المجال لنموذج الحوسبة الكمومية الجديد. كن مستعدًا لإعادة تدريب عقلك على التفكير ليس فيما يتعلق بكيفية تخزين البيانات بالبتات والبايتات، ولكن فيما يتعلق بـ “الحولات المتعددة” والكيوبتات.
هناك أيضًا اختلاف كبير في كيفية تحديد المعاملة في الحوسبة الكلاسيكية مقابل الحوسبة الكمومية. تخلص من مفاهيم قواعد البيانات، وهياكل البيانات التقليدية وتخزينها، وغيرها من ميزات الحوسبة الكلاسيكية. إفساح المجال في عقلك لطريقة جديدة تمامًا لبرمجة أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
2. إعطاء الأولوية لامتلاك الموهبة المناسبة.
تعد الحوسبة الكمومية أسلوبًا مختلفًا تمامًا لاستخدام أجهزة الكمبيوتر، لذلك لا يمكنك أن تتوقع الحصول على نفس النوع من الموهبة التي كنت تعتمد عليها دائمًا. من أجل تحقيق النجاح في مشهد الحوسبة الكمومية القادم، ستحتاج المؤسسات إلى أفضل المواهب في العديد من المجالات الرئيسية.
وقد يشمل ذلك المواهب الهندسية والأشخاص الذين يفهمون فيزياء الكم ونظرية المعلومات الكمومية. ولكنها قد تشمل أيضًا مطورين ماهرين في لغات البرمجة مثل Qiskit (لأجهزة الكمبيوتر الكمومية من شركة IBM)، أو Cirq (لمعالجات Google الكمومية)، أو لغات البرمجة الكمومية الأخرى.
3. افهم أنه لا يوجد حاسوب كمي “للاستخدام العام” حتى الآن.
على الرغم من أن شركات التكنولوجيا الرئيسية تعمل في مجال الحوسبة الكمومية، إلا أنه لا يوجد حتى الآن حواسيب كمومية للأغراض العامة. بدلا من ذلك، كل مشروع لديه حالة استخدام محددة. إن إنشاء كمبيوتر كمي للأغراض العامة لا يزال يستغرق بضع سنوات على الأقل.
من المهم أن تتذكر ذلك لأنه لا يمكنك افتراض أنه، كما هو الحال مع أجهزة الكمبيوتر التقليدية، يمكنك استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لأية مهمة. ومع ذلك، قد يكون هذا العصر قادمًا، لذا من المهم الاستعداد له.
4. الاستثمار في البنية التحتية الجاهزة للكم.
بينما تستعد المؤسسات لعصر الحوسبة الكمومية، يعد الاستثمار في البنية التحتية التي تدعم سير عمل الحوسبة الكمومية أمرًا ضروريًا. ويتضمن ذلك ترقية البنية التحتية للحوسبة لاستيعاب المتطلبات الفريدة للحوسبة الكمومية، مثل درجات الحرارة المنخفضة للغاية وأنظمة التحكم الدقيقة.
بالإضافة إلى ذلك، فكر في الاستثمار في تدابير الأمن السيبراني الآمنة الكم لحماية البيانات الحساسة من الهجمات الكمومية المحتملة. ومن خلال الاستثمار الاستباقي في البنية التحتية الجاهزة للكم، يمكن للمؤسسات التأكد من أنها في وضع جيد لدمج قوة الحوسبة الكمومية وتسخيرها عندما تنضج التكنولوجيا.
احتضان التحول الكمي
وكما رأينا مع ظهور الإنترنت والذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية ومكالمات الفيديو، فإن الحوسبة الكمومية ستصبح حقيقة. وستكون الشركات التي بدأت الاستثمار فيها الآن في وضع جيد يمكنها من الاستمتاع بالموجة القادمة من الفرص الجديدة التي ستجلبها هذه التكنولوجيا الجديدة والمثيرة.
وبدلاً من الانتظار على الهامش، يجب على المؤسسات أن تستكشف بشكل استباقي طرقًا لدمج تكنولوجيا الكم في عملياتها واستراتيجياتها. ومن خلال الاستثمار في الحوسبة الكمومية مبكرًا، يمكن للشركات اكتساب ميزة تنافسية وفتح آفاق جديدة للابتكار والنمو. ابدأ في التعرف على هذا المجال، وقم بإزالة المفاهيم الخاطئة القديمة، وابحث بنشاط عن فرص للتحضير للانتقال الوشيك.
