إنجازات روسية في الحوسبة الكمومية...خطوة كبيرة نحو المستقبل
13:21 GMT, 22 نوفمبر 2024
أكد مستشار المدير العام لمؤسسة "روساتوم" الحكومية والمؤسس المشارك للمركز الكمي الروسي، رسلان يونسوف، أن روسيا حققت طفرة في إنشاء الحواسيب الكمومية وأصبحت واحدة من رواد العالم في هذا المجال في وقت قصير جدًا.
Sputnikوقال يونسوف، في مقابلة مع وكالة "سبوتنيك"، عشية انعقاد المؤتمر الرابع للعلماء الشباب في روسيا، والذي سيتم خلاله مناقشة مختلف جوانب التقنيات الكمية، إنه منذ وقت ليس ببعيد في اجتماع عمل مع الرئيس الروسي فلاديمير بوتين في الكرملين، حدد أليكسي ليخاتشيف، المدير العام لشركة روساتوم، النتائج في مجال الحواسيب الكمية من بين الإنجازات الرئيسية لصناعتنا النووية للعام الحالي.
وتابع يونسوف: بالإضافة إلى الإنجاز المعروف بالفعل، وهو إنشاء حاسوب كمي أيوني كمي مكون من 50 كيوبت أيوني، تم الإعلان عن خطط لإنشاء حاسوب كمي على منصة ذرية بحلول نهاية هذا العام.
وحول سؤال عن سبب الحاجة إلى منصة أخرى، ما الفرق الجوهري بينهما.
أجاب يونسوف: عندما بدأنا خارطة الطريق للحوسبة الكمية في عام 2020، قلنا على الفور إن هناك العديد من المنصات الرائدة في العالم، والتي من المخطط بناء حاسوب كمي عليها. وهي الموصلات الفائقة والذرات والأيونات والفوتونات. هناك منصات أخرى، لكن لا أحد يعرف أي منها سيكون أفضل، لذا علينا التعامل مع المنصات الرئيسية على الأقل. لم نعمل طوال هذه السنوات على حاسوب أيوني واحد، بل على عدة اتجاهات في آن واحد. كان أول حاسوب يكسر حاجز الـ50 كيوبيت هو حاسوب أيوني. ولكن كان من الممكن تحقيق هذه النتيجة من خلال مشروع آخر.
وأضاف يونسوف، بحلول نهاية العام، نخطط للوصول إلى 50 كيوبت على منصة ذرية. وربما سنعرض حاسوباً بديلاً آخر على منصة أيونية، 50 كيوبت أيضاً. أي أنه إذا سارت الأمور على ما يرام، سيكون لدى روسيا ثلاثة حواسيب كمومية بـ50 كيوبت في نهاية العام، وربما أكثر من ذلك.
وحول الاختلاف، أوضح يونسوف، أنه لا ينبغي أن تختلف الحواسيب الكمية العالمية من حيث تنفيذ الخوارزميات، ولهذا السبب فهي عالمية. ولكن لحل مشكلة معينة بشكل جيد، من الضروري أن يكون هناك الكثير من الكيوبتات وجودة جيدة في العمليات، أي الدقة. عندما نقارن المنصات المختلفة مع بعضها البعض، يتبين لنا أن لها دقة مختلفة، وتظهر مزايا إحداها أو الأخرى اعتمادًا على نوع المهمة المحددة. لذا فإن تحسين جودة المنصات هو أيضًا أحد التحديات الرئيسية التي نواجهها الآن.
وحول سؤال عن السبب الذي يجعل إنشاء كمبيوتر كمي بقدرة 50 كيوبت يعد نجاحًا كبيرًا حقًا لروسيا، وما الذي يسمح بقول ذلك بالضبط.
قال يونسوف، إنه "عندما أطلقنا خارطة الطريق في أفق عام 2024، خططنا للوصول إلى إنجاز 50 كيوبت أو ربما أكثر من ذلك بقليل. وقد تحقق هذا الإنجاز. 50 كيوبت هو، كما يقولون، علامة مهمة من الناحية النفسية. وتتضح حقيقة أن هذا الإنجاز بالنسبة لروسيا من حقيقة أننا بدأنا بكيوبتان، وفي ذلك الوقت كان هناك بالفعل أكثر من 50 كيوبت في العالم. وبهذا المعنى، نكون قد انضممنا إلى نادي الدول التي نجحت في تطوير الحوسبة الكمية."
وحول سؤال عن كيفية تفسير تمكن المتخصصين الروس من تحقيق هذه النتيجة بهذه السرعة، في ظل التحديات الخارجية التي تفرض قيودًا خاصة بها؟
أجاب يونسوف: نعم، العوامل الخارجية على مدى العامين الماضيين أو نحو ذلك لا تساعد على التطور السريع للتقنيات الكمية. نحن نتعرض لإعاقة فعالة من الخارج، فهم لا يريدوننا أن نطور تقنياتنا، بما في ذلك التقنيات الكمية. ولكن لدينا مزايا تنافسية قوية حقًا ومترابطة في الوقت نفسه. الأولى هي المدرسة السوفيتية في الفيزياء الكمية، والتي كانت بالطبع قوية بشكل استثنائي. فقد كانت واحدة من أفضل مدرستين في العالم لسنوات عديدة.
والآن، إذا نظرنا ليس فقط إلى أولئك الذين يعملون في روسيا، ولكن إذا أضفنا إليهم أيضًا المغتربين الناطقين بالروسية في جميع أنحاء العالم، نرى أن المدرسة الروسية في فيزياء الكم لا تزال قوية جدًا. فالعديد من النجاحات التي تحققت على المستوى العالمي في فيزياء الكمّ هي من صنع مواطنينا. هذه هي القاعدة التي تسمح لنا بالتحرك بسرعة.
العنصر الثاني المهم هو شبابنا، خريجو جامعاتنا الرائدة. إنهم، دون أي خصم، متخصصون على مستوى عالمي. أرى أنه على مدى السنوات العشر الماضية أصبح مستوى تعليم الفيزياء في روسيا أعلى بكثير. لقد كان الشباب هم المحرك الرئيسي للنجاح في العديد من مجالات التنمية.
وحول سؤال عن الخطوات التالية في المشروع الكمي، وما الذي من المقرر إنجازه على وجه الخصوص في عام 2025؟ وما هي الخطوات الأخرى التي يجب القيام بها ضمن خارطة الطريق، بالإضافة إلى تحسين أداء الحواسيب الكمية الأيونية.
أجاب يونسوف بالقول: إذا تحدثنا عن خارطة الطريق الجديدة، مع أفق حتى عام 2030، فمن ناحية، سنواصل بالطبع زيادة عدد الكيوبتات. وهذا أمر ضروري للوصول إلى مستوى من الحوسبة يسمح لنا بالتفوق على الحواسيب الخارقة الكلاسيكية في المهام المفيدة.
وتابع، بحلول عام 2030، نريد فقط إظهار حل العديد من المهام المفيدة للاقتصاد. بحيث يتفوق الحاسوب الكمي على الحاسوب الخارق. ولكن يجب أن ندرك أنه لهذا الغرض، لا يكفي فقط زيادة عدد الكيوبتات، بل نحتاج إلى تحسين جودتها بشكل جذري. وسيتم تنفيذ هذا العمل بالتوازي.
وأضاف، إذا كنا نتحدث عن المزيد من التوسع، والانتقال إلى آلاف الكيوبتات وأكثر، فلا يمكننا الاستغناء عن التجميع، دون إنشاء وصلات بينية كمية، وتوحيد مجموعات منفصلة في نظام كمي مشترك. وهذه أيضًا إحدى أولويات خارطة الطريق الجديدة.
إذا تحدثنا عن أقرب الخطط، فمن المحتمل أن يكون لدينا هدف الوصول إلى 75 كيوبت بحلول عام 2025. ولكن اسمحوا لي أن أؤكد مرة أخرى: من الأهم بكثير العمل على زيادة دقة الحواسيب الكمية من أجل حل المشاكل المفيدة.
وحول سؤال عن مستوى الأداء للحاسوب الكمي الأيوني الذي سيكون قادراً على حل أول مشكلة صناعية كبيرة حقا.
أجاب يونسوف، من أجل حل مهمة صناعية مفيدة، نحتاج، من ناحية، إلى زيادة عدد الكيوبتات لتحسين جودتها، ومن ناحية أخرى، عندما نتحدث عن مهمة حقيقية، نحتاج إلى تطوير أو تحسين الخوارزميات الموجودة بحيث تعمل بأفضل شكل ممكن.
وأضاف، إذا تحدثنا عن الأجهزة، فإن الأمر يكون في حدود بضع مئات من الكيوبتات: 300 أو 500 أو 1000 كيوبت. سيعتمد ذلك على المهمة. وينبغي أن يكون معدل الخطأ بالتأكيد أقل من 1 في المائة، وبطريقة جيدة، يجب أن تكون دقة العملية 99.7 - 99.9 في المائة. وهذا هو المستوى الذي يمكن عنده بالفعل مكافحة الأخطاء بشكل فعال وإظهار نتائج جيدة.
ويعقد
المنتدى التاسع للعلماء الشباب من دول "بريكس" في سيريوس في روسيا، في الفترة من 25 إلى 29 نوفمبر/ تشرين الثاني 2024، والذي سيتم من خلاله تحديد الفائزين في المسابقة السابعة للمبتكرين الشباب من دول "بريكس".
وسيشارك باحثون من دول "بريكس" أيضًا في برنامج الأعمال للمؤتمر الرابع للعلماء الشباب، وهو الحدث السنوي الرئيسي للعلوم والتكنولوجيا في روسيا.
ويهدف منتدى العلماء الشباب إلى تطوير العلاقات الدولية بين الشباب، وترسيخ المعرفة العلمية لحل المشاكل الاجتماعية المشتركة، فضلا عن تعزيز دور "بريكس" على المسرح العالمي في مجال العلوم والتكنولوجيا.