الصين تطور حاسوبا أسرع بـ180 مليون مرة من الحواسب التقليدية الامريكية

في تحد جديد للهيمنة الامريكية الاقتصادية في مجال الحاسب الالي والمعلومات وفي اشتعال المواجهة الاقتصادية الشرسة بين الصين والامريكان أكد علماء صينيون أنهم توصلوا إلى ثورة في علوم الحوسبة الكمية بتطوير جهاز الحاسب الكمي جيوتشانج Jiuzhang والذي يمكنه أداء المهام الحاسوبية كتلك المستخدمة في الذكاء الاصطناعي لكن بسرعة تفوق أقوى الكمبيوترات العملاقة في العالم بنحو 180 مليون ضعف.

يقول الدكتور وليد العمري استاذ مساعد تكنولوجيا المعلومات بجامعة القاهرة ان الباحثون اكدوا علي إن المهام الحاسوبية التي يمكن أن يحلها الكمبيوتر الكمي جيوتشانج تشمل تعدين واستخراج البيانات والمعلومات البيولوجية والتحليل الشبكي وأبحاث النمذجة الكيميائية ونشر الفريق البحثي الذي يرأسه بان جيان وي عالم الفيزياء في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين والذي يطلق عليه لقب "أبو الكم" في البلاد الدراسة في مجلة رسائل في البحوث الفيزيائية Physical Review Letters .

وكان فريق الدراسة الصيني صاحب التجربة الفريدة من نوعها في العالم قد تحدث عن انه : "يشكل عملنا خطوة نحو حل المشاكل الحاسوبية الحقيقية باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمية الحالية متوسطة الحجم" وقال بان جيان وي: "في عصر البيانات الضخمة تتزايد كمية البيانات العالمية بشكل كبير وتتضاعف كل عامين ولا معنى لها إذا لم يتم استخراج كميات ضخمة من البيانات" في الوقت الحالي، يعد نموذج التطوير التقليدي لأجهزة الكمبيوتر محدودًا وتستهلك أجهزة الكمبيوتر العملاقة كميات هائلة من الطاقة من وجهة نظر بان جيان وي تكمن أهمية "جيوتشانج" في تحسين قوة الحوسبة دون زيادة استهلاك الطاقة.

واضاف العمري ان الفريق العلمي قد قام بحل معادلات حاسوبية معقدة شكلت تحديا للحواسيب التقليدية من خلال استخدام أكثر من 200 ألف عينة لحل المشكلة الحسابية وخلال التجربة استخدم الباحثون لأول مرة الكمبيوتر الكمي لتنفيذ وتسريع حل خوارزميتين –في البحث العشوائي والتلدين أو التخمير المحاكي - التي يشيع استخدامها في مجال الذكاء الاصطناعي ويستغرق أسرع حاسوب عملاق كلاسيكي في العالم 700 ثانية لتحليل كل عينة حسابية مما يعني أن الأمر سيعكف على حل الخوارزمية ما يقرب من 5 سنوات لمعالجة نفس العدد من العينات إلا أن الحاسوب الكمي جيوتشانغ قام بحل الخوارزمية في أقل من ثانية.

واضاف العمري انه في الحوسبة التقليدية يمثل البت Bit إما صفرا أو واحدا كوحدة أساسية للمعلومات أما الكيوبت Qubit فهو يذهب خطوة إلى الأمام حيث يمكن أن يمثل البت إما صفر أو واحد أو كليهما في نفس الوقت – والتي تعتبر أبسط التعبيرات الحسابية في ميكانيكا الكم ونظرا لأن المعلومات الأساسية للكمبيوتر الكمي يمكن أن تمثل جميع الاحتمالات في وقت واحد فهي نظريا أسرع بكثير وأكثر قوة من أجهزة الكمبيوتر العادية التي نستخدمها في حياتنا اليومية.

ويستخدم الحاسب الكمي جيوتشانج الذي سمي على اسم نص صيني في الرياضيات يعود لنحو 2000 عام فوتونات الضوء كوسيط مادي للحساب على عكس أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأخرى لا تحتاج إلى العمل في درجات حرارة منخفضة للغاية ويمكنها أن تعمل باستقرار لفترة أطول إلا أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية لا تعمل إلا في البيئات شديدة البرودة والمعزولة لتجنب التشويش والخطأ نظرا لأن حجم الجسيمات دون الذرية التي يعتمد عليها الحاسب الكمي في عملياته غاية في الهشاشة كما أن عمرها قصير جدا.

يذكر أن شركة "جوجل" أعلنت عن تطوير حاسوب كمي قادر على حساب كمية معينة من المعلومات خلال 200 ثانية فقط بحيث لا تستطيع الحواسيب الخارقة حساب هذه الكمية ذاتها من المعلومات إلا خلال 10 آلاف عام إلا أن حاسوب "جيوتشانج" الكمي الصيني يعد إنجازًا على طريق الحوسبة الكمية الشاملة التي تُعرَف كذلك باسم "التفوق الكمي" بما يضمن تحقيق سرعة هائلة في هذا المجال ولا يوجد حاسب آلي تقليدي يستطيع أداء المهمة نفسها خلال فترة زمنية معقولة ومن غير المرجح أن تؤدي التحسينات التي قد تطرأ على الخوارزمية أو المعدات الحاسوبية الكلاسيكية إلى تجاوز هذه السرعة.