Q-Ctrl تدعي تحقيق "ميزة كمية عملية" باستخدام أجهزة كمبيوتر كوانتم من IBM... جدل حول الت commercialization يتصاعد مجددًا

في الوقت الذي يتأرجح فيه الحوسبة الكمومية بين “التوقع” و"الشك"، زعمت شركة البرمجيات للبنية التحتية الكمومية الأسترالية Q-CTRL أنها验证ت “التفوق الكمومي العملي” باستخدام أجهزة IBM العامة. وقالت الشركة إن أدائها يتجاوز التحقق النظري، ويظهر تفوقًا بمقدار 3000 مرة على الحوسبة التقليدية في مسائل صناعية حقيقية، مما أعاد إشعال النقاش حول توقيت تسويق الحوسبة الكمومية.

يقع مقر شركة Q-CTRL في لوس أنجلوس بالولايات المتحدة وسيدني بأستراليا، وأعلنت هذا الأسبوع أنها استخدمت أجهزة IBM ($IBM) لحل مشكلة تحليل سلوك الإلكترونات في مواد متقدمة. وذكرت الشركة أن التفاعل بين الإلكترونات في هذه المشكلة معقد للغاية، مما أدى إلى زيادة عبء الحساب بشكل كبير على الحواسيب الفائقة التقليدية. وشرحت Q-CTRL أنها تمكنت من تحقيق أداء أعلى بنحو 3000 مرة مقارنة بالطرق التقليدية، مع الحفاظ على دقة مقبولة.

قال المدير التنفيذي (CEO) مايكل بيركوك في مقابلة خلال فعاليات “Think 2026” التي أقيمت في بوسطن يوم الثلاثاء 5 مايو 2026: “لقد وُجدت الآلات العملية هنا.” وأشار إلى أن “ما نراه في المسائل التي يوليها الناس اهتمامًا حقيقيًا يتفوق على أفضل الحلول التقليدية باستخدام أجهزة IBM.” واعتبر أن هذا الإنجاز ليس مجرد مسابقة على معايير الأداء، بل هو نقطة تحول في تحول أنظمة الكم من أدوات لحل المشكلات إلى أدوات عملية في مجالات الكيمياء وعلوم المواد والملاحة والتحسين.

لماذا تعتبر علوم المواد مهمة

يركز التجربة على محاكاة المواد ذات التفاعل القوي بين الإلكترونات. ترتبط هذه المسائل ارتباطًا وثيقًا بدراسات الموصلات الفائقة عالية الحرارة، والبطاريات ذات الكثافة العالية، ومواد الخلايا الشمسية من الجيل التالي، ولها تأثير صناعي كبير. خاصةً الموصلات الفائقة عالية الحرارة، التي يمكنها نقل التيار الكهربائي بدون مقاومة عند درجات حرارة أعلى، لطالما كانت محور اهتمام، لكن آلياتها لا تزال غير واضحة حتى الآن.

على الحواسيب التقليدية، يتزايد تعقيد تفاعل الإلكترونات بشكل أُسّي مع حجم النظام، مما يرفع تكلفة الحساب بسرعة. على العكس، تتبع الحواسيب الكمومية قوانين ميكانيكا الكم ذاتها التي تحكم المادة، ومن الناحية النظرية، يمكنها حساب هذه التفاعلات بشكل أكثر طبيعية. يمكن القول إن شركة Q-CTRL تستهدف إثبات “الجدوى العملية” للحوسبة الكمومية من خلال هذا الجانب.

ومع ذلك، قد لا يتحول السوق إلى التفاؤل على الفور. لا تزال الحواسيب الكمومية تواجه قيودًا تقنية: حيث أن وحدات المعلومات فيها، وهي الكيوبتات، غير مستقرة جدًا، وتتمتع بمعدلات أخطاء عالية، وتحتاج إلى درجات حرارة منخفضة جدًا. لذلك، يعتقد العديد من الباحثين أن الوصول إلى التسويق التجاري لا يزال بعيدًا.

الحوسبة الكمومية تتأرجح بين “التوقع” و"الشك"

وفي هذا السياق، زعمت شركة Q-CTRL الأسترالية، التي تتخذ من سيدني ولوس أنجلوس مقرًا لها، أنها أظهرت أن التفوق الكمومي العملي ممكن باستخدام أجهزة IBM العامة، وهو أمر يتجاوز مجرد التحقق النظري. وشرحت الشركة أن أدائها في مسائل صناعية حقيقية يتفوق بمقدار 3000 مرة على الطرق التقليدية، مع الحفاظ على دقة مقبولة، مما يعيد النقاش حول توقيت تسويق الحوسبة الكمومية.

وأعلنت الشركة هذا الأسبوع أنها استخدمت أجهزة IBM ($IBM) لحل مشكلة تحليل سلوك الإلكترونات في مواد متقدمة. وذكرت أن هذا التفاعل معقد جدًا، وأنها تمكنت من تحقيق أداء أعلى بنحو 3000 مرة مع الحفاظ على دقة مقبولة. وقال المدير التنفيذي مايكل بيركوك في فعاليات “Think 2026” في بوسطن: “الآلات العملية هنا الآن”، وأضاف: “في المسائل التي يوليها الناس اهتمامًا حقيقيًا، جعلنا أجهزة IBM تتفوق على أفضل الحلول التقليدية.” واعتبر أن هذا الإنجاز يمثل نقطة تحول، حيث يتحول النظام الكمومي من أداة بحثية إلى أداة لحل المشكلات العملية في مجالات الكيمياء وعلوم المواد والملاحة والتحسين.

لماذا علوم المواد مهمة

يركز التجربة على محاكاة المواد ذات التفاعل القوي بين الإلكترونات، وهي ذات صلة وثيقة بدراسات الموصلات الفائقة عالية الحرارة، والبطاريات ذات الكثافة العالية، ومواد الخلايا الشمسية من الجيل التالي، ولها تأثير صناعي كبير. خاصةً الموصلات الفائقة عالية الحرارة، التي يمكنها نقل التيار الكهربائي بدون مقاومة عند درجات حرارة أعلى، لطالما كانت محور اهتمام، لكن آلياتها لا تزال غير واضحة.

على الحواسيب التقليدية، يتزايد تعقيد تفاعل الإلكترونات بشكل أُسّي مع حجم النظام، مما يرفع تكلفة الحساب بسرعة. على العكس، تتبع الحواسيب الكمومية قوانين ميكانيكا الكم ذاتها التي تحكم المادة، ومن الناحية النظرية، يمكنها حساب هذه التفاعلات بشكل أكثر طبيعية. وتهدف شركة Q-CTRL إلى إثبات “الجدوى العملية” للحوسبة الكمومية من خلال هذا الجانب.

ومع ذلك، لا يزال السوق غير متأكد من التوجه نحو التفاؤل. فالحواسيب الكمومية لا تزال تواجه قيودًا تقنية، مثل عدم استقرار الكيوبتات، وارتفاع معدلات الأخطاء، والحاجة إلى درجات حرارة منخفضة جدًا. لذلك، يعتقد العديد من الباحثين أن التسويق التجاري لا يزال بعيدًا.

البرمجيات كعامل حاسم وليس الأجهزة

اقترح المدير التنفيذي بيركوك أن “البرمجيات” هي المفتاح لتجاوز هذه القيود. فبدلاً من إعادة تصنيع الأجهزة، يركز على بناء بنية برمجية فوق الأجهزة الكمومية الحالية، بهدف تقليل الأخطاء وتحسين استغلال الكيوبتات. وعلق على ذلك بأنه يشبه تصحيح البيانات الناتجة عن عيوب أشباه الموصلات أو الضوضاء.

ويحمل بيركوك شهادة دكتوراه في الفيزياء من جامعة هارفارد، وكان أستاذًا في هندسة التحكم الكمومي، وأسّس شركة Q-CTRL قبل حوالي تسع سنوات، التي تركز على استقرار وتحسين أداء الأنظمة الكمومية. وتقول الشركة إن برمجياتها تختار تلقائيًا الكيوبتات المثلى للخوارزميات، وتقلل من تداخل الكيوبتات، وتقلل من أخطاء القياس. وتؤكد أن هذا التحسين يمكنها من التعامل مع أكثر من 14000 عملية تراكب كمومي. والتراكب هو ظاهرة مشاركة جسيمات لنفس الحالة الكمومية وتأثيرها المتبادل الفوري، وهو أساس قدرات الحوسبة الكمومية.

وصف بيركوك الأمر قائلاً: “البرمجيات تجعل الأجهزة ‘تغني’.” ويعني ذلك أن، حتى لو كانت الأجهزة غير مثالية بعد، يمكن للبرمجيات رفع أدائها إلى مستوى ذي معنى فوري.

التوسع في التجارب التجارية ليشمل الملاحة والدفاع

كما تختبر شركة Q-CTRL إمكانياتها التجارية في مجالات أخرى غير علوم المواد. ففي العام الماضي، أعلنت عن نظام ملاحة يعمل بدون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ويستخدم هذا النظام حساسات كمومية وتقنيات برمجية لتقليل الأخطاء، ويكشف عن تغييرات دقيقة في المجال المغناطيسي للأرض، ويمكن أن يُستخدم كمساعد للملاحة عند انقطاع أو تداخل إشارات GPS.

وقد دخل هذا التقنية مرحلة النشر الميداني جزئيًا. ويشمل عملاؤها شركات مثل لوكهيد مارتن ($LMT) وإيرباص. كما أن تحسين مسارات اللوجستيات، وتنسيق النقل، وتخطيط العمليات العسكرية، تعتبر من مجالات تطبيق الحوسبة الكمومية. ويُظهر ذلك أن الحوسبة الكمومية لم تعد تقتصر على المختبر، بل يمكن أن تتوسع إلى مجالات الدفاع والطيران والصناعة.

ويؤكد المسؤولون أن التركيز الآن يتجاوز “الدقة الحسابية” إلى “استكشاف مسائل لم تكن ممكنة من قبل”. ويخططون لخفض الأخطاء إلى أقل من 1%، مع توسيع الأبحاث لتشمل بطاريات ذات كثافة عالية، ومواد ضوئية، والكيمياء الحركية، وغيرها من المجالات غير المعروفة. وإذا تمكنوا من التنبؤ سلفًا بتفاعلات الضوء مع مواد خاصة أو سلوك مركبات جديدة، فسيتم تقصير فترات البحث من سنوات إلى شهور، وتقليل التكاليف بشكل كبير.

كما صرحت IBM: “الآن، الأمر يتعلق بالهندسة، وليس بالعلم”

من المتوقع أن يؤدي هذا الإعلان إلى زيادة حدة النقاش في الصناعة حول ما إذا كانت الحوسبة الكمومية قد بدأت بالفعل في أن تصبح ذات جدوى تجارية. وقال الرئيس التنفيذي لشركة IBM، أروند كريشنا، في خطاب رئيسي خلال نفس الحدث: “الناس الذين يتجاهلون الحوسبة الكمومية يعتقدون أنها لا تزال مسألة علم لم يُحل بعد. هذا لم يعد صحيحًا. الآن، هو مسألة هندسة.” وأضاف أن IBM تتوقع تحقيق “التفوق الكمومي” خلال هذا العام.

كما لا يعتقد بيركوك أن الحوسبة الكمومية ستستبدل المعالجات المركزية التقليدية (CPU) لتصبح جهازًا عامًا. بل يتوقع أن تعمل مثل وحدات المعالجة الرسومية (GPU)، كمسرعات مخصصة لمهام معينة، وأن تتكامل مع الحوسبة التقليدية، لتطوير أنظمة هجينة. وشرح أن العمليات على الأجهزة الكمومية الحالية تكاد تكون بمستوى “لغة التجميع”، لكن من المهم أن تتوفر أدوات عالية المستوى يسهل على المطورين العاديين استخدامها في المستقبل.

ولتحقيق ذلك، يحتاج الأمر إلى التحقق المستقل وتوفير المزيد من الحالات التطبيقية. لكن من الواضح أن القدرة التنافسية للحوسبة الكمومية ستبرز أولاً في “تصحيح البرمجيات” و"تطبيقات الصناعة"، وليس فقط في الأداء المادي للأجهزة. ومع اقتراب السوق من إدراك أن الحوسبة الكمومية ليست مجرد تقنية للمستقبل البعيد، فإن الوقت لإعادة كتابة المفاهيم قد حان على الأقل في السوق.