تنجز في  دقائق ما يستغرق مئات السنين عبر جهاز كمبيوتر عادي

بينما نحاول استيعاب قدرات الذكاء الاصطناعي تلوح في الأفق ثورة تكنولوجية جديدة "الحوسبة الكمومية". تعد بتحولات جذرية في المجالات الحياتية» تبشر بمستقبل مليء بامكانيات ثورية قادرة علي حل المشكلات التي لا حل لها» لهذا أعلنت الأمم المتحدة 2025 عامًا للعلوم والتكنولوجيا الكمومية. إدراكا للإمكانات التحويلية للتقدم الكمومي في تشكيل المستقبل مستهدفة زيادة الوعي وتعزيز التعاون الدولي وتسريع البحث والتطوير في التقنيات الكمومية.

جيل جديد من الحواسيب يعالج الازمات والتحديات. يدفع التقدم العلمي إلي آفاق سقف سمائها لا يتطلع اليه بشر. قادر علي اجراء 537,212 تريليون عملية في الثانية تقريبا» وهو ما يستغرق مئات السنين عبر جهاز كمبيوتر عادي. قادر علي كسر تشفير الأجهزة العادية واختراق الشبكات وقواعد البيانات وأنظمة البنية التحتية للدول.

ولان الحكومات الاستباقية التي ستهيمن علي هذه التكنولوجيا ستملك المستقبل» اعلن الرئيس الأمريكي جو بايدن. حالة طوارئ وطنية للتعامل مع التهديد بالتقدم الكمي الصيني» بينما اعتبر نظيره الصيني "شي جي بينغ " الصراع في مجال الكم بمثابة قطعة متقدمة علي لوحة اللعب. تحدد مصير الهيمنة علي تكنولوجيا المستقبل

  د. هبة عسكر :  

الحوسبة الكمومية: ثورة تقنية تعيد رسم خريطة السيطرة الاقتصادية العالمية

أدوات ثورية تدفع التقدم العلمي والمجتمعي إلي آفاق جديدة

وتعالج المشكلات المعقدة بسرعة فائقة

تشير د. هبة عسكر أستاذ بكلية الحاسبات والذكاء الاصطناعي جامعة السادات وعضو المدرسة العلمية البحثية المصرية ان الحوسبة الكمومية فرع من علوم الحوسبة يستند إلي مفاهيم الفيزياء الكمومية موضحة ان أجهزة الحواسيب الكمية أدوات ثورية يمكنها التعامل مع المشكلات المعقدة. مثل فهم التغيرات المناخية. وميكانيكا الجيولوجيا الأرضية. ووضع الاستراتيجيات الفعالة لتخفيف التحديات البيئية. أو فهم الأمراض وتطوير علاجات وعقاقير جديدة.

لفتت الي أن استخدام الكميات الكمومية مثل القدرات التفاعلية والترابط الكمومي للقيام بعمليات حسابية ضخمة. بينما يعتمد الحاسوب التقليدي علي البتات التقليدية الـ 0 والـ 1 لتمثيل المعلومات مشيرة الي تميَّز الحوسبة الكمية بقدرتها علي استغلال الظواهر الكمية في المعالجة التحليلية للبيانات. وتنفيذ كثير من العمليات الحسابية المعقدة علي نحوي أسرع "آلاف المرات" مقارنةً بما تنفذه أجهزة الحواسيب التقليدية.
قالت انه بتحول حجم القوة الحسابية لأجهزة الحواسيب الكمومية ستصبح هذه الأجهزة أدوات ثورية تستطيع دفع التقدم العلمي والمجتمعي إلي آفاق جديدة قد يكون سقف سمائها لا يتخيله البشر مشيرة الي سباق القوي الاقتصادية الكبري كالصين والولايات المتحدة. علي الاستثمار بكثافة في تطوير هذه التقنية التي تمتلك القدرة علي معالجة المشكلات المعقدة بسرعة فائقة تتجاوز قدرات الحواسيب التقليدية بمراحل.

تطرقت الي إمكانية مساهمة الحوسبة الكمومية في العديد من المجالات الحيوية التي تدفع باتجاه تنمية مستدامة. في مجال الطاقة النظيفة تساعد في تحسين كفاءة الخلايا الشمسية وتصميم مواد جديدة لتخزين الطاقة. من خلال محاكاة التفاعلات الكيميائية المعقدة. كما يمكن للحواسيب الكمومية تطوير تقنيات جديدة لتحويل الطاقة الشمسية إلي كهرباء بفعالية أكبر. مما يقلل من الاعتماد علي الوقود الأحفوري ويحد من انبعاثات الكربون.
نوهت الي استثمار الصين حوالي 10 مليارات دولار لإنشاء مركز الحوسبة الكمومية الوطني. بينما استثمرت الولايات المتحدة نحو 1.2 مليار دولار عبر مبادرة الحوسبة الكمومية الوطنية.

 د. لبني ابو المجد  

معالجة العمليات الحسابية بشكل يفوق قدرات أجهزة الحاسب التقليدية

تشير د. لبني محمد ابو المجد استاذ علوم الحاسب بمعهد مصر العالي للتجارة والحاسبات بالمنصورة أن أداء الحاسبات يتطور بشكل كبير للقيام بمهام مختلفة في شتي المجالات العلمية والحياتية مشيرة الي انه علي الرغم من التطور المستمر لاجهزة الحاسب الا انها لا تفي بالاحتياجات المطلوبة. لذلك كان الاتجاه لاستخدام الحوسبة الكمومية. لاعتمادها علي النظرية الفيزيائية الكمية القادرة علي زيادة سرعة معالجة العمليات الحسابية بشكل يفوق قدرات أجهزة الحاسب التقليدية.
اضافت ان اهمية الحوسبة الكمومية تتمثل في قدرتها علي تطوير البرامج بشكل عام مما يؤثر بالايجاب علي شتي نواحي الحياة مشيرة الي ان هذا النوع من الحوسبة يعمل بشكل فائق وخاصة في المجالات التي تحتاج إلي جورزمات معقدة بشكل كبير والتي قد نحتاجها في برامج الذكاء الاصطناعي والمحاكاة وعالم الميتافيرس وغيرها وهذه الاهميه ناتجه عن قدرتها علي اجراء ملايين العمليات الحسابيه بشكل متوازي أو متزامن مما يجعلها فائقة السرعة.
قالت إن عمليات المحاكاة الكمومية تساعدنا علي فهم سلوك الأنظمة الكمومية والتنبؤ بها "مثل التفاعلات الكيميائية. وخصائص المواد. والعمليات البيولوجية" بدقة أعلي مما يسرع من الاكتشافات العلمية مشيرة الي قدرتها علي كسر بعض خوارزميات التشفير التي تعتمد علي صعوبة تحليل الأعداد الكبيرة أو حل مشكلة اللوغاريتمات المنفصلة وقد ساعد هذا علي تطوير التشفير ما بعد الكمي. والذي يهدف إلي إنشاء خوارزميات مقاومة للهجمات الكمومية.

اشارت الي ان الكمبيوترات العملاقة قادرة علي القيام بعدد هائل من العمليات تصل الي 537,212 تريليون عملية في الثانية تقريبا كما أن الجهاز قد يحتوي علي أكثر من سبعة ملايين معالج حاسوبي. ويستهلك ما يقارب 30 ميغاواط من الكهرباء لتشغيله مشيرة الي استخدام العديد من القوي العالمية هذه الكمبيوترات في العديد من المهام كالتنبؤ بالطقس ومحاكاة التجارب النووية الي الدواء

أكدت ان أجهزة الحاسوب العملاقة داخل اي قطاع في بلد ما تمكنها من تقديم عروض أكثر ربحية والعمل بكفاءة أكبر وذلك بسبب قدرتها علي معالجة البيانات الضخمة بسرعة فائقة. مشيرة الي انه يمكننا القول بان الدولة التي تتحكم بالحصة الأكبر من كمبيوترات الكم هي التي ستمتلك المستقبل

  د. اشرف درويش  

 الأمم المتحدة تعلن 2025 عامًا للعلوم والتكنولوجيا الكمومية

تسخير قدراتها لمعالجة التحديات الحرجة في الصحة والمناخ والأمن السيبراني والحوسبة

يشير د. اشرف درويش أستاذ الذكاء الاصطناعي بجامعة حلوان الي اعلان الأمم المتحدة عام 2025 عامًا للعلوم والتكنولوجيا الكمومية. إدراكا للإمكانات التحويلية للتقدم الكمومي في تشكيل المستقبل مستهدفة زيادة الوعي وتعزيز التعاون الدولي وتسريع البحث والتطوير في التقنيات الكمومية
أضاف ان الأمم المتحدة تسعي إلي تسخير قدراتها لمعالجة التحديات الحرجة في مجالات مثل الرعاية الصحية وتغير المناخ والأمن السيبراني والحوسبة مشيراً الي ان عام العلوم والتكنولوجيا الكمومية سيتضمن سلسلة من الأحداث والبرامج التعليمية ومناقشات السياسات. التي تجمع العلماء وصناع السياسات وقادة الصناعة لاستكشاف وتوسيع آفاق الابتكارات الكمومية. وضمان مشاركة فوائد هذه التقنيات الرائدة في جميع أنحاء العالم.
لفت الي أن الحوسبة الكمومية تحديات وفرصًا في مجال التشفير وفي حين أنها تهدد طرق التشفير الحالية من خلال اختراقها باستخدام الخوارزميات المختلفة. فإنها تقدم أيضا تقنيات تشفير جديدة. والتي تعتبر آمنة نظريا ضد أي هجوم حسابي.
تطرق الي قدرتها علي الابتكار في التكنولوجيا والعلوم في مختلف المجالات من خلال توفير أدوات وطرق جديدة للاكتشاف العلمي والابتكار التكنولوجي ويشمل ذلك تطوير عقاقير جديدة. وتعزيز دور الذكاء الاصطناعي من خلال التكامل بينه وبين الحوسبة الكمومية.
لفت الي قدرة أجهزة الكمبيوتر العملاقة علي إجراء عمليات محاكاة وحسابات متقدمة بالغة الأهمية للبحث العلمي تسمح للباحثين بنمذجة أنظمة معقدة. من تغير المناخ إلي الفيزياء الأساسية والعلوم الطبية. مما يؤدي إلي اكتشافات وابتكارات جديدة.

تطرق الي ان أجهزة الكمبيوتر العملاقة تلعب دورًا حاسمًا في الأمن السيبراني. بما في ذلك التشفير وتحليل البيانات الهامة مشيرا الي القدرة علي معالجة كميات هائلة من البيانات بسرعة أمر حيوي للأمن السيبراني وحماية البنية الأساسية.
اشار إلي ان الريادة في تكنولوجيا الحوسبة العملاقة تعكس القدرة علي ريادة الدول في التقنيات الناشئة الأخري مثل الذكاء الاصطناعي. التوأمة الرقمية. سلاسل الكتل. الميتافرس والعالم الافتراضي. وتحليلات البيانات الضخمة.
قال ان أنظمة الحوسبة الفائقة ستلعب دورًا أساسيًا في تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي وفروعه المختلفة وخاصة التوليدي. ودفع التقدم في معالجة اللغة الطبيعية. والتعرف علي الصور. وتحليل البيانات الضخمة وغيرها مشيرا الي استمرار السباق نحو التفوق في مجال الحوسبة الكمومية. لا تدفع التقدم التكنولوجي فحسب. بل لها أيضًا آثار عميقة علي الاقتصاد المحلي والعالمي.

  د. جهاد إسماعيل  

كسر طرق التشفير المستخدمة وتهديد البنية التحتية للدول وللأمن السيبراني

قالت د. جهاد إسماعيل أستاذ الذكاء الاصطناعي بالجامعة الكندية ان الحوسبة الكمومية هي مجال ثوري في علوم الحوسبة يستفيد من مبادئ الميكانيكا الكمومية لمعالجة المعلومات بطرق تختلف جوهريًا عن الحوسبة التقليدية. تستخدم الحواسيب التقليدية البتات كوحدة أصغر للبيانات. والتي يمكن أن تكون إما 0 أو 1. بالمقابل. تستخدم الحواسيب الكمومية الكيوبتات. التي يمكن أن توجد في حالات متعددة في نفس الوقت 0 و1 بفضل الظاهرة المعروفة بالتراكب. هذه الخصائص الكمومية تُمكن الحواسيب الكمومية من أداء الحسابات المعقدة بسرعة غير مسبوقة.
نوهت الي ان اهمية الحوسبة الكمومية تكمن في قدرتها علي حل المشكلات التي لا يمكن حلها باستخدام الحواسيب التقليدية بكفاءة. في مجالات مثل التشفير وعلوم المواد والصيدلة ونمذجة الأنظمة المعقدة. حيث يمكن للحواسيب الكمومية كسر طرق التشفير المستخدمة علي نطاق واسع. مما يشكل تحديًا للتدابير الحالية للأمن السيبراني. ولكنها أيضا توفر إمكانية لتطوير تقنيات تشفير جديدة غير قابلة للاختراق. مما يعزز أمان البيانات
لفتت الي سرعة الحواسيب الكمومية التي يمكن أن تغير الصناعات التي تعتمد علي الحسابات المعقدة مشيرة الي قدرتها علي تحسين تطبيقها في اللوجستيات والتمويل والذكاء الاصطناعي وكذالك محاكاة التفاعلات الذرية لتطوير مواد جديدة بخصائص محسنة. بينما في الصيدلة. يمكنها نمذجة الهياكل الجزيئية لتسريع اكتشاف الأدوية.
تطرقت الي محاكاة الحواسيب الكمومية العمليات الفيزيائية الكمومية. وهو أمر ضروري لفهم التفاعلات الكيميائية. مما يؤدي إلي تقدم في علوم المواد واكتشاف الأدوية.
قالت ان السباق نحو التفوق الكمومي والحواسيب الفائقة مدفوع بالوعود التي تحملها هذه القدرات التحويلية. التي تدفع الدول والشركات للاستثمار بكثافة في الأبحاث الكمومية لتحقيق اختراقات يمكن أن توفر مزايا استراتيجية واقتصادية وتكنولوجية.
اشارت الي انه بينما لا تزال الحوسبة الكمومية في مراحلها الأولي مقارنة بالحوسبة التقليدية. تم تحقيق إنجازات مهمة أعلنت جوجل 2019 عن تحقيقها التفوق الكمومي. مما يعني أن حاسوبها الكمومي أجري حسابات لا يمكن للحواسيب التقليدية القيام بها. هذا الإنجاز أظهر الإمكانية العملية للحوسبة الكمومية
اكدت ان الخوارزميات الكمومية. مثل خوارزمية شور لتفكيك الأعداد الكبيرة وخوارزمية جروفر للبحث في قواعد البيانات غير المرتبة. كشفت كيف يمكن للحواسيب الكمومية التفوق علي الحواسيب التقليدية في مهام محددة.

  د. اسلام ثروت أستاذ تكنولوجيا المعلومات بجامعة النيل:  

دقة متناهية في تحديد الهدف. خاصة تطبيقات الذكاء الاصطناعي

 يقول د. اسلام ثروت أستاذ تكنولوجيا المعلومات بجامعة النيل ان الحوسبة الكمومية هي تقنية جديدة نسبيًا. تستخدم الخصائص الفريدة لفيزياء الكم لبناء أجهزة كمبيوتر قوية للغاية. تأتي قوتها في المعالجة من الجسيمات دون الذرية.

أشار الي انه يمكن أن تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية من الناحية النظرية. بقوة حسابية أكبر بكثير من أجهزة الكمبيوتر "الكلاسيكية" الحالية. مما يسمح لها بمعالجة المشكلات المستحيلة حاليا. مثل كسر التشفير المتقدم.
لفت الي ان الحوسبة الكمومية تعد ثورة جديدة في قوانين الميكانيكا الكمية التي تستهدف حل جميع المشاكل التي تطرأ علي معالجة البيانات في الحواسيب التقليدية. وتعمل علي إدخال نوع جديد من المعالجة السريعة.

اكد ان تكنولوجيا الكمومية تستهدف تقليل أكبر قدر من هوامش الخطأ التي يمكن أن تطرأ علي المعادلات الحسابية. للوصول إلي دقة متناهية في تحديد الهدف. خاصة في التطبيقات التكنولوجية التي تعتمد علي الذكاء الاصطناعي بخلاف خلق شيفرات غاية في التعقيد علي البيانات الموصوفة بالسرية والتي تتعلق بالأمن القومي بينما تقدم فك سريع للشيفرات التقليدية التي تعتمدها الحواسيب التقليدية.

أشار الي عظم تكلفة الحوسبة الكمومية حيث ستدفع الحكومات لاستبدال كافة التكنولوجيا الحالية والتقليدية بالتكنولوجيا الحديثة المذكورة. حتي في مجال الأمن السيبراني مشيرا الي ان الهندسة المعمارية للبنية التحتية للحوسبة الكمومية تختلف عن أي بنية تحتية تكنولوجية أخري.  

ختم ثروت حديثه لبوابة الجمهورية أون لاين أن بناء مراكز بيانات محلية. يساهم في الحفاظ علي الأمن القومي. نظراً لأهمية البيانات التي يتم جمعها.

د. أبو العلا عطيفي

سباق التسلح الكمي يحدد مستقبل الحروب

تصميم مواد جديدة لالتقاط الكربون

 يقول د. أبوالعلا عطيفي أستاذ الذكاء الاصطناعي بجامعة القاهرة ان سباق التسلح الكمي يمثل بدقة مستقبل الحروب مشيرا الي إمكانية هذا التقدم للوصول لانظمة الية أكثر تطورا في الحرب. بما في ذلك الطائرات بدون طيار المتقدمة والمركبات ذاتية القيادة وكذالك التكنولوجيا الحيوية. والأسلحة البيولوجية.

أشار الي التكنولوجيا النانوية في استخدام الأجهزة ذات الاحجام النانوية والتي تعمل بالحوسبة الكمومية في تطبيقات عسكرية مختلفة. بما في ذلك المراقبة والاستطلاع او الهجمات المستهدفة.
نبه الي تقاطع الحوسبة الكمومية مع التقنيات الناشئة الأخري مثل الذكاء الاصطناعي حيث يمكن للحوسبة الكمومية أن تعزز بشكل كبير أداء الذكاء الاصطناعي من خلال تمكين سرعات معالجة أسرع وحسابات أكثر تعقيدًا.

أشار الي أن الكمبيوتر الكمومي الواحد سيكون أقوي من جميع أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم اليوم واستمرارًا من الناحية النظرية. إذا أتقنت دولة الحوسبة الكمومية بالكامل. فستكون لديها القدرة علي اختراق الشبكات وقواعد البيانات وأنظمة البنية التحتية الحرجة مشيرا خطورة الحوسبة الكمومية علي الأمن القومي للدول بسبب طبيعة الدفاع ضدهما الصعبة للغاية.
قال لقد بشر ظهور الحوسبة الكمومية بفرص تحويلية للتطبيقات العسكرية. وخاصة حرب الفضاء مشيرا الي القدرة علي إرسال واستقبال المعلومات بأمان عبر مسافات فلكية يعد أمر بالغ الأهمية للاتصالات الاستراتيجية والنجاح التشغيلي.

تطرق الي استخدام حاسبات الكم لخدمة الإنسانية من حيث القدرة علي استخدام الحواسب الكمية في تسريع أهداف التنمية المستدامة في مجالات مختلفة تشمل الصحة والطاقة النظيفة. كذلك القدرة علي تشغيل الخوارزميات بكفاءة قادرة علي كسر مخططات التشفير الحالية التي تشكل الأساس لأمن تكنولوجيا المعلومات

لفت الي إمكانية الحوسبة الكمومية في تصميم مواد جديدة لالتقاط الكربون. وتطوير تقنيات مبتكرة لإزالة المضادات الحيوية من مياه الصرف الصحي. والتنبؤ بالطقس بدقة أكبر أو تحسين العلاجات الطبية
قال وبينما تستثمر دول العالم بكثافة في الأبحاث الكمومية لتحقيق التفوق الكمي بالأخص الصين والولايات المتحدة الأمريكية تثير هذه التكنولوجيا مخاوف بشأن استخدامها والسيطرة عليها. مؤكداً علي الحاجة إلي التعاون الدولي في وضع المعايير والقواعد من أجل الابتكار المسئول.

تتمتع تقنيات الكم أيضاً بقيمة سوقية هائلة» حيث من المتوقع أن تصل الحوسبة الكمية وحدها إلي قيمة سوقية عالمية تبلغ تريليون دولار بحلول عام 2035

قال نائب رئيس قسم الحوسبة الكمومية جاي غامبيتا. بشركة "آي بي إم". أعتقد بأن لدينا مساراً قابلاً للتطوير لإثبات وجود حاسوب كمي يتدارك الأخطاء بحلول العام 2029. مشيرا ال ان الشركة تعمل علي تطوير أنظمة كمومية منذ سنوات. وفي أواخر العام الماضي 2023. وضعت لأول مرة خارطة طريق للوصول إلي نظام عملي يعمل بكامل طاقته  

بينما لا تزال تكنولوجيا الكم في مراحلها الأولي. يشكل التفوق الصيني تهديدًا خطيرًا لمستقبل الولايات المتحدة التي قد تفقد هيمنتها علي التكنولوجيا العالمية وتصبح عرضة للاختراقات الصينية
تحول صراع التكنولوجيا الكمومية إلي حرب باردة جديدة بين الولايات المتحدة والصين بعد فرض الثانية قيود علي بيع رقائق الذكاء الاصطناعي والأدوات الآلية المتقدمة ووضع ضوابط تصدير علي أشباه الموصلات إلي الاولي. . لاعاقة حملة بكين للاكتفاء الذاتي عالي التقنية والاخطر وضع ضوابط تصدير علي البرامج التي تصحح الأخطاء التي ترتكبها أجهزة الكمبيوتر الكمومية بسبب الاهتزازات الميكانيكية أو تقلبات درجات الحرارة حيث تجعل الحكومات الحوسبة الكمومية من أولويات الأمن القومي   
وعلي الرغم من فرض أميركا حصاراً علي المواد التكنولوجية الكمومية لمنع وصولها إلي الصين. نجحت بكين في تحقيق تقدم هائل في تكنولوجيا الكم. وتأمين مكانة متقدمة في هذا المجال. بسبب حجم الانفاق الكبير لتمويل ابحاث تكنولوجيا الكم. والذي بلغ أكثر من ضعف ما تعهدت به دول الاتحاد الأوروبي مجتمعة. وثمانية أضعاف ما تعهدت به الولايات المتحدة
ويعد مختبر أبحاث "جوجل" في كاليفورنيا أول من حقق "تفوقاً كمياً" في أكتوبر 2019. حين أجري عملية حسابية يستحيل علي أقوي أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية إجراؤها عملياً» فقد أجري معالج(Sycamore)  
الذي تبلغ سعته 53 كيلوبت عملية حسابية في 200 ثانية. وهي العملية التي كان من شأنها أن تستغرق 10 آلاف عام من أقوي كمبيوتر عملاق في العالم
وبجانب هذا. قامت شركة IBM عام 2017 ببناء واحد من أكبر أجهزة الكمبيوتر الكمومية. واستثمرت بكثافة في كيوبتات فائقة التوصيل. وكشفت النقاب عن شريحة كمية تسمي "كوندور" "وهي أول شريحة تخترق حاجز 1000 كيلوبت" لتسجل رقماً قياسياً في مجال أشباه الموصلات في عام 2021. كما تمكنت الشركة عام 2023. بالتعاون مع كليفلاند كلينك من تطوير الحاسوب "كوانتم سيستم ون" (Quantum System One) الذي يُعد أول حاسوب كمي في العالم مخصص لأبحاث الرعاية الصحية والطب الحيوي باستخدام الحوسبة العالية الأداء والذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمية
من ناحيتها الصين اطلقت العنان لطموحاتها الكمومية بمخطط تطوير سبع مجالات أساسية في العلوم والتكنولوجيا. أهمها برنامج سري اطلق عليه اسم "كوانتوم" الذي انطلق في منشأة أبحاث ضخمة بمدينة خفي الصينية. وقد حقق برنامج "كوانتوم". في غضون سنوات قليلة. قفزات هائلة اثارت فزع الولايات المتحدة واوربا من هيمنة الصين علي تكنولوجيا الكم. خاصة مع نجاح "أوريجين كوانتوم" في إطلاق أول خط إنتاج لرقائق الكم. ونظام تشغيل الكمبيوتر الكمي. وأول جهاز تحكم للحوسبة الكمومية. وإعلان بكين عن ظهور الجيل الثالث من الكمبيوتر الكمي الفائق التوصيل والذي تنافس فيه شركة google و IBM الاميركية. وتطوير أهم حاسوب صيني Ushang 3.
استطاع أن يحل مسألة بالغة التعقيد في جزء من المليون من الثانية متفوقا علي أهم حاسوب أميركي
"Frontier" والذي يعرف بفائق التوصيل. والذي يحتاج الي وقت اطول نسبيا لينجز مثل هذه العملية.
كشفت شركة التكنولوجيا الصينية "بايدو" النقاب عن أول كمبيوتر كمي لها. الذي يستخدم كيوبت لإجراء حسابات معقدة بسرعات غير مسبوقة» إذ يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تسمح للصين بكسر بروتوكولات التشفير الحديثة. ودفع وتيرة أبحاث التعلم الآلي. وتحسين عمليات المحاكاة
كما تحاول موسكو اللحاق بالمنافسة الكمومية بتخصيص 50 مليار روبل لإجراء أبحاث كمومية أساسية وتطبيقية. كما اطلقت مبادرة وطنية لإنتاج كيوبتات روسية الصنع بدعم حكومي. وقد نجحت روسيا في تطوير نموذج أولي للكمبيوتر الكمومي "4 كيوبت أيون" بالتعاون مع مركز الكم الروسي ومعهد ليبيديف للفيزياء التابع للأكاديمية الروسية للعلوم وشركة "روساتوم الروسية "
أطلقت الحكومة الكندية في 13 يناير 2023 "استراتيجية الكم الوطنية" لخلق فرص عمل وتطوير تقنيات الكم التي تدعم بدورها الاقتصاد الكندي. بما يقرب من 400 مليون دولار لدعم البحوث الأساسية والتطبيقية لإيجاد حلول وابتكارات جديدة. وتنمية المواهب.

لعبت تكنولوجيا الكم. علي اختلاف تطبيقاتها. دوراً في مجالات عدة» إذ تمتلك تلك التكنولوجيا القدرة علي إحداث ثورة في معالجة المعلومات. وهو ما يغير طرق البحث الطبي. وطبيعة التجارة العالمية. والمعاملات البنكية. والتعلم الآلي. وتعد أبرز مجالات استخدام تلك التكنولوجيا.

بإمكان أجهزة الاستشعار الكمومية اكتشاف التغيرات الصغيرة للغاية في المعالم الفيزيائية مثل المجالات المغناطيسية. والكهربائية» ما يزيد فاعلية التطبيقات العسكرية كتلك التي تتصل باكتشاف غواصات العدو. والألغام. وصواريخ الخصوم. وغير ذلك. وبالإضافة إلي . انشاء أجهزة الاستشعار الكمومية خرائط مفصلة لأراضي العدو. وقياس الإشارات الضعيفة جداً» ومراقبة الاتصالات اللاسلكية» خاصة علي صعيد العمليات العسكرية . وهو ماينذر بتغير أسلوب الحرب ونتائج المعارك .

يمكن لأنظمة الاتصالات الكمومية القائمة علي الليزر أن تتيح نقل البيانات بأسلوب أسرع وأكثر أمناً ومقاوم للتصنت باستخدام الأقمار الصناعية. إذ يستخدم التشفير الكمي مبادئ ميكانيكا الكم لتشفير البيانات بطريقة يستحيل نسخها أو اعتراضها» علي عكس الإنترنت التقليدي الذي يعمل باستخدام الإشارات الثنائية التي يمكن اختراقها.

يمكن لتكنولوجيا الكم اكتشاف الأمراض في مراحلها المبكرة. وتسليط الضوء علي مخاطرها قبل ظهورها. كما يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية محاكاة وتحليل الأنظمة الجزيئية المعقدة. مما يمكّن الباحثين من فهم سلوك الأدوية والمواد علي المستوي الكمي وهو ما يسرع من الأبحاث واكتشاف الأدوية وتطوير الأدوات والعلاجات الطبية
إضافة الي تطوير جيل جديد من تطبيقات الاستشعار والتصوير الطبي باستخدام جسيمات الماس النانوية. وقياس درجة حرارة الجسيمات الكمومية بدقة شديدة. كما صمم العلماء خيوطاً نانوية بوليمرية صغيرة توصل الدواء عبر بصيلات الشعر» ما يمكن من إيصال أدوية السرطان دون الإضرار بالخلايا السليمة.

التوظيف الاقتصادي لتكنولوجيا الكم تسمح الحوسبة الكمية بحل المعادلات الرياضية التي هي أحد أسس الاقتصاد العالمي بسرعة فائقة. كما يمكنها معالجة الأزمات والتحديات الاقتصادية بصورة سريعة» ذلك أن محاكاة جزيئات صغيرة عبر جهاز كمبيوتر عادي قد تستغرق ملايين السنين. أما عبر الحوسبة الكمية فلن يستغرق الأمر عدة أيام. وربما دقائق معدودة» ما يسمح بمجابهة بعض التحديات الصناعية الكبري.

يمكن للحوسبة الكمومية تحسين الأنظمة المعقدة. مثل سلاسل التوريد وشبكات النقل والمحافظ المالية. وقد يؤدي هذا إلي توفير التكاليف. وتحسين تخصيص الموارد. وزيادة كفاءة عمليات صنع القرار

يمكن تطبيق الحوسبة الكمومية علي النمذجة المالية وتحسين المحفظة. حيث يعد التحليل الفعال لمجموعات البيانات الكبيرة ومشاكل التحسين المعقدة بالغ الأهمية.

يمكن للحوسبة الكمومية أن تحدث ثورة في مجال كيمياء الكم وتصميم المواد. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية محاكاة وتحليل التفاعلات الكيميائية والتفاعلات الجزيئية وخصائص المواد بدقة أكبر.

يمكن للحوسبة الكمومية تحسين إدارة سلسلة التوريد والعمليات اللوجستية. يمكن أن تساعد الخوارزميات الكمومية في حل مشكلات التحسين المعقدة المتعلقة بإدارة المخزون والتوزيع والتوجيه والجدولة.

يمكن للحوسبة الكمومية تحسين الزراعة من خلال تحليل البيانات البيئية وتحديد أنماط الطقس. مما يساعد المزارعين علي اتخاذ قرارات أفضل بشأن المحاصيل ومواعيد الزراعة. وكذالك تحسين إدارة الموارد الطبيعية مثل المياه. مما يزيد من كفاءة استخدام هذه الموارد الحيوية.

من خلال نمذجة الأنظمة البيئية والظواهر المناخية المعقدة. وتقديم تنبؤات أكثر دقة عن التغيرات المناخية وتأثيراتها. مما يساعد صانعي السياسات علي اتخاذ إجراءات أكثر فعالية للحد من آثار التغير المناخي.

يمكن للحوسبة الكمومية أن تحسن الأبحاث والتطوير. وعملية تحسين سلسلة الإمداد. والإنتاج. يمكن تطبيق الحوسبة الكمومية للحد من التكاليف ذات الصلة بعملية التصنيع وتقليل أوقات الدورات عن طريق تحسين عناصر مثل التخطيط للمسارات في العمليات المعقدة.

تتميز الحوسبة الكمومية بالقدرة علي حل بعض من أكثر مشكلات الحوسبة تحديًا في مجال الكيمياء. ما يسمح للأوساط العلمية بإجراء عمليات محاكاة كيميائية تتسم بصعوبتها الشديدة في يومنا الحاضر.

ستشكل أنظمة الحوسبة الكمومية تهديداً كبيراً للأمن السيبراني في جميع أنحاء العالم» فقد يتمكن المتسللون من استخدامها لفك تشفير المفاتيح العامة. ولاختراق أمان أي جهاز أو نظام أو شبكة مشفرة تقليدياً» ما يتطلب تطوير إجراءات مضادة. مثل التشفير اللاحق الكمي. الذي سيتطلب في حد ذاته استخدام الأنظمة الكمومية
التأثير المباشر للحوسبة الكمومية في الأمن السيبراني بقدرتها علي كسر معايير التشفير الحالية. من المحتمل أن يتم فك رموز الخوارزميات مثل RSA وECC. التي تؤمّن اتصالات الإنترنت. في ثواني بواسطة كمبيوتر كمي قوي. ويشكل هذا تهديدًا كبيرًا لخصوصية البيانات وأمنها
وبينما يستغرق الكمبيوتر التقليدي ملايين السنين لفك تشفير الاتصالات عبر الإنترنت بما في ذلك المعاملات المالية ومنصات الرسائل النصية الشائعة بواسطة مفاتيح تشفير . يكسرها الكمبيوتر الكمي في أقل من يوم واحد مما يهدد البنية التحتية للمعلومات التابعة للمؤسسات العسكرية والحكومية والقطاع الخاص.

تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بالقدرة علي كسر بعض خوارزميات التشفير التي تعتمد علي صعوبة تحليل الأعداد الكبيرة أو حل مشكلة اللوغاريتمات المنفصلة. وقد حفز هذا علي تطوير التشفير ما بعد الكمي. والذي يهدف إلي إنشاء خوارزميات مقاومة للهجمات الكمومية.

كما توفر الحوسبة الكمومية أيضًا إمكانات محسنة للكشف عن التهديدات السيبرانية. من خلال معالجة كميات هائلة من البيانات بسرعة. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية اكتشاف التهديدات السيبرانية المعقدة بشكل أكثر كفاءة من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. مما يحسن تدابير الأمن السيبراني الشاملة.

تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بالقدرة علي حل المشكلات المعقدة بكفاءة أكبر من أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. حيث يمكنهم معالجة التحديات الحسابية المستعصية ومحاكاة الأنظمة الكمومية.

تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بالقدرة علي إجراء حسابات متوازية. وذلك بفضل خصائص التراكب والتشابك للبتات الكمومية. قد يؤدي هذا إلي تسريع كبير للخوارزميات. مما يسمح لنا بحل المشكلات المستعصية بشكل أسرع وأكثر كفاءة.

يمكن أن تساعدنا عمليات المحاكاة الكمومية علي فهم سلوك الأنظمة الكمومية والتنبؤ بها. مثل التفاعلات الكيميائية. وخصائص المواد. والعمليات البيولوجية. بدقة. مما يسرع من الاكتشافات العلمية ويؤدي إلي اختراقات في مختلف المجالات.

تعزز الحوسبة الكمومية خوارزميات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي. من خلال معالجة مجموعات البيانات الكبيرة وتحليلها بكفاءة أكبر من خوارزميات التعلم الآلي الكلاسيكية. مما يؤدي إلي تقدم في التعرف علي الأنماط وتحسينها وتحليل البيانات.

إذا كنت تريد تجربة الحوسبة الكمومية. يمكنك البدء بمحاكي جهاز كمومي علي جهازك المحلي. والمحاكيات عبارة عن برمجيات عادية تحاكي السلوك الكمومي علي الأجهزة التقليدية. وهي قابلة للتنبؤ وتسمح لك برؤية الحالات الكمومية.
يمكنك أيضًا استخدام خدمة حوسبة كمومية سحابية لكتابة تعليمات برمجية علي جهاز كمبيوتر كمومي حقيقي بدون استثمار مبالغ باهظة في الأجهزة.

التحدي الأكبر في مجال الذكاء الاصطناعي. هو ان المعدات الموجودة في هذه المراكز تنتج حرارة مرتفعة وتستهلك مياهاً هائلة. إذ يقدر أن الخوادم اللازمة لتشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي المتقدمة. تتطلب ما يصل إلي ثمانية أضعاف الطاقة الكهربائية. المستخدمة في مراكز تخزين البيانات السحابية فتصبح المعدات أكثر واسرع سخونة بكثير. مما قد يؤدي إلي انقطاعات مكلفة أو حتي تلف. ولذلك يلجأ العديد من المشغلين إلي تقنيات جديدة مثل التبريد السائل.