أعلنت غوغل عن تحقيق خطوة هامة نحو تطوير الكمبيوتر الكمومي، من خلال الكشف عن شريحة Willow الجديدة التي تمثل أقوى شريحة كمومية حتى الآن.
وهذه الشريحة، التي يبلغ حجمها 1.5 بوصة فقط، قادرة على إتمام عمليات حسابية معقدة في 5 دقائق فقط، بينما قد تستغرق العمليات نفسها على أجهزة الكمبيوتر التقليدية نحو 10 سبتلييون سنة (أي 10 مليار مليار سنة)، وهي مدة تتجاوز تاريخ الكون بأسره.
وتتميز Willow في قدرتها على تقليل الأخطاء الحسابية بشكل ملحوظ مع زيادة حجمها، وهو إنجاز كان العلماء يعملون عليه منذ حوالي 30 عاما. وهذا التقدم الكبير في دقة الحسابات يمثل تطورا مهما في مجال الحوسبة الكمومية الذي يواجه تحديات تقنية ضخمة في الوقت الحالي.
وأعلنت غوغل أن الهدف النهائي هو بناء كمبيوتر كمي يمكن للجميع استخدامه في المختبرات والمكاتب وحتى المنازل. ورغم أن الوصول إلى هذه المرحلة لا يزال يتطلب عقدا أو أكثر، إلا أن شركات مثل غوغل وIBM تعمل حاليا على تطوير أجهزة كمبيوتر كمي "تجريبية"، تستهدف مجال البحث والتطوير.
وتتمثل أهمية أجهزة الكمبيوتر الكمومية في قدرتها على تسريع العمليات الحسابية بشكل هائل، ما سيؤدي إلى تحول جذري في العديد من المجالات، مثل الذكاء الاصطناعي وتغير المناخ واكتشاف الأدوية المنقذة للحياة. وعبر استخدام التأثيرات الكمومية، ستكون هذه الأجهزة قادرة على معالجة عدد هائل من البيانات في وقت واحد، ما يجعلها أسرع بكثير من الأجهزة التقليدية.
وتعمل Willow باستخدام 105 كيوبت (وحدات المعلومات الكمومية)، وهو عدد أكبر مقارنة بالشريحة السابقة Sycamore التي أعلنت عنها غوغل في عام 2019، وكانت تحتوي على 53 كيوبت، ثم تطورت إلى 70 كيوبت. وهذه الكيوبتات الكمومية تسمح للكمبيوتر الكمومي بمعالجة البيانات بشكل غير تقليدي.
وعلى الرغم من القوة الهائلة التي تتمتع بها الكيوبتات الكمومية، فإنها عرضة للأخطاء بسبب التأثيرات الدقيقة من المحيط مثل الجسيمات دون الذرية. ومع زيادة عدد الكيوبتات، تزداد أيضا احتمالات حدوث الأخطاء. لذا كان أحد التحديات الرئيسية في هذا المجال هو القدرة على تقليل هذه الأخطاء بشكل فعال.
لكن غوغل أعلنت أنها استطاعت إيجاد طريقة لربط الكيوبت في شريحة Willow بحيث تقل الأخطاء بشكل ملحوظ مع زيادة عددها، كما أنها تستطيع تصحيح الأخطاء في الوقت الفعلي. وهذا الإنجاز يمثل خطوة كبيرة نحو بناء أجهزة كمبيوتر كمومية عملية يمكن استخدامها في تطبيقات حقيقية.
وبينما تعد شريحة Willow تقدما كبيرا، قال البروفيسور وينفريد هينسينغر، مدير مركز ساسيكس لتقنيات الكم، إن Willow لا تزال صغيرة جدا للقيام بحسابات مفيدة في الوقت الحالي. وأضاف أن الحوسبة الكمومية النفعية - التي يتمكن فيها الكمبيوتر الكمومي من حل مشاكل صناعية حقيقية - ستكون ممكنة فقط عند الوصول إلى شريحة تحتوي على ملايين الكيوبتات.
جدير بالذكر أن غوغل ليست الوحيدة في السباق نحو بناء الكمبيوتر الكمومي. فشركة IBM قد طورت أيضا جهاز كمبيوتر كمي يسمى Q System One، وهو متاح للاستخدام من قبل الشركات والباحثين. ورغم هذه المنافسة، تواصل غوغل الابتكار في هذا المجال وتسعى لتحقيق التفوق في بناء أجهزة كمبيوتر كمومية ذات تطبيقات عملية.