الحوسبة تدخل عصرا جديدا.. مايكروسوفت تكشف عن أول شريحة كمومية من الكيوبتات

أعلنت مايكروسوفت عن إنجاز ثوري في مجال الحوسبة الكمية مع تطوير Majorana 1، وهي أول شريحة كمومية في العالم تعتمد على الكيوبتات الطوبولوجية، يعتبر هذا الابتكار خطوة كبيرة في عالم الحوسبة الكمية، حيث يفتح الباب أمام حالة جديدة من المادة تستند إلى فئة جديدة من المواد تعرف باسم الموصلات الطوبولوجية (Topoconductors).

ويمثل هذا التقدم قفزة نحو الحوسبة الكمية العملية، مما يتيح لأجهزة الكمبيوتر الكمية القدرة على حل المشكلات الصناعية المعقدة على نطاق واسع.

أعرب ساتيا ناديلا، رئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لمايكروسوفت، عن حماسه لهذا الإنجاز، مشيرًا إلى أهميته بقوله: "معظمنا نشأ وهو يعلم أن هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المادة: الصلبة والسائلة والغازية، اليوم تغير هذا المفهوم." وأوضح أن هذا التطور جاء نتيجة ما يقرب من 20 عامًا من البحث المستمر، حيث تم استخدام مادة جديدة تُعرف باسم الموصل الفائق الطوبولوجي (topological superconductor) للتحكم في جسيمات ماجورانا، مما أدى إلى إنتاج كيوبتات أكثر استقرارًا وموثوقية، وهذه المادة الفريدة قادرة على إنشاء حالة جديدة تمامًا من المادة، ليست صلبة أو سائلة أو غازية، بل حالة طوبولوجية.

في منشور على منصة إكس، أشار ناديلا إلى أن الكيوبتات التي تم تطويرها باستخدام الموصلات الطوبولوجية أسرع وأكثر موثوقية وأصغر حجمًا، حيث يبلغ حجمها 1/100 من المليمتر فقط، وذكر أن هذا الابتكار سيمهّد الطريق نحو تطوير معالج يضم مليون كيوبت، قادر على حل مشكلات لا يمكن لجميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الأرض اليوم حلها مجتمعةً.

كما عبر عن رؤيته لمستقبل تتمكن فيه أجهزة الكمبيوتر الكمية من إيجاد حلول لمشكلات معقدة لم يكن من الممكن التعامل معها سابقًا.

أكد ناديلا أن تركيز مايكروسوفت ينصب على تطوير تقنيات تخدم العالم بفعالية، مشيرًا إلى أن هذا التقدم سيكون له تأثير هائل على الإنتاجية، مما سيؤدي إلى تعزيز النمو الاقتصادي والاستفادة منه في مختلف القطاعات حول العالم.

وفي منشوره على إكس، كتب ناديلا: "بعض التأملات حول الاختراق الذي حققناه في الحوسبة الكمية، معظمنا نشأ وهو يعلم أن هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المادة: الصلبة والسائلة والغازية.

وقال "اليوم تغير هذا المفهوم، بعد ما يقرب من 20 عامًا من البحث، نجحنا في إنشاء حالة جديدة تمامًا من المادة، وذلك من خلال فئة جديدة من المواد تعرف باسم الموصلات الطوبولوجية، والتي تتيح قفزة نوعية في عالم الحوسبة."

وأضاف: "هذا الاكتشاف هو القوة التي تدعم Majorana 1، أول وحدة معالجة كمية مبنية على نواة طوبولوجية، نعتقد أن هذا الاختراق سيمكننا من بناء كمبيوتر كمي حقيقي في غضون سنوات، وليس عقودًا كما توقع البعض.

وقال إن الكيوبتات المصنوعة من الموصلات الطوبولوجية أسرع وأكثر موثوقية وأصغر حجمًا، حيث يبلغ حجمها 1/100 من المليمتر فقط، مما يوضح لنا مسارًا واضحًا نحو تطوير معالج يضم مليون كيوبت."

واستطرد قائلاً: "تخيل شريحة يمكن أن توضع في راحة يدك، لكنها قادرة على حل مشكلات لا تستطيع جميع أجهزة الكمبيوتر على الأرض مجتمعةً حلها! في بعض الأحيان، يتعين على الباحثين العمل لعقود لإحراز تقدم حقيقي، يتطلب الأمر الصبر والمثابرة لإحداث تأثير كبير في العالم.

وفقًا للمعلومات التي تم الكشف عنها، فإن شريحة Majorana 1 الكمية قادرة على احتواء مليون كيوبت، ويمكن استخدامها لمعالجة مشكلات معقدة مثل تفكيك الجسيمات البلاستيكية الدقيقة وتطوير مواد ذاتية الإصلاح.

تؤكد مايكروسوفت أن شريحة Majorana 1 تعتمد على بنية "النواة الطوبولوجية" (Topological Core) ويمكنها استيعاب مليون كيوبت على شريحة واحدة، وهي بحجم مقارب لوحدات المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر المكتبية.

وأوضح تشيتان نايك، الزميل التقني لمايكروسوفت في مجال العتاد الكمي، أن الهدف كان "اختراع الترانزستور لعصر الحوسبة الكمية."

تتوقع الشركة أن تمكن هذه الشريحة أجهزة الكمبيوتر الكمية من حل المشكلات الصناعية المعقدة في المستقبل القريب، وقد قررت مايكروسوفت تصنيع مكونات Majorana 1 داخل الولايات المتحدة، لكنها لا تخطط لإتاحتها للعملاء عبر Azure، على عكس شريحة الذكاء الاصطناعي Maia 100.

إلى جانب مايكروسوفت، تعمل شركات أخرى مثل جوجل وIBM أيضًا على تطوير المعالجات الكمية، ومع ذلك تتميز Majorana 1 من مايكروسوفت بدمج 8 كيوبتات طوبولوجية، تم تصنيعها باستخدام زرنيخ الإنديوم "وهو شبه موصل" والألمنيوم "وهو موصل فائق".

وأشار الرئيس التنفيذي لمايكروسوفت إلى أن الكمبيوتر الكمي الذي يضم مليون كيوبت سيكون قادرًا على معالجة مشكلات صناعية واجتماعية معقدة، مثل تفكيك الجسيمات البلاستيكية الدقيقة وتطوير مواد ذاتية الإصلاح.