فيصل إسلام — محرر الاقتصاد
داخل المختبر السري الذي يحتضن أقوى حاسوب في العالم
يبدو كثريا ذهبية ويحتوي أبرد مكان يمكن تخيله في الكون.
ما أمامي ليس مجرد أقوى حاسوب على سطح الكرة الأرضية، بل تكنولوجيا محورية تتصل بالأمن المالي، والبتكوين، وأسرار الحكومات، والاقتصاد العالمي، وأكثر من ذلك بكثير.
الحوسبة الكمومية تحمل المفتاح لتحديد أيّ الشركات والدول ستفوز — وأيّها ستخسر — بقية القرن الحادي والعشرين.
معلقة أمامي على بعد متر في الهواء، داخل منشأة جوجل في سانتا باربرا بولاية كاليفورنيا، توجد وحدة تُدعى Willow. بصراحة، لم يكن شكلها كما توقعت.
لا شاشات ولا لوحات مفاتيح، ناهيك عن نظارات هولوجرافية أو شرائح لقراءة المخ.
ويللو عبارة عن سلسلة أقراص مستديرة بحجم برميل زيت، موصولة بمئات الأسلاك السوداء التي تنزل إلى حمام من الهيليوم السائل البرونزي، حافظة تبريد تبقي رقاقة الكمومية على بعد ألف جزء من الدرجة فوق الصفر المطلق.
تبدو وتُشعر وكأنها من ثمانينيات القرن الماضي، لكن إن تحقّق إمكان الكمومية فستحوّل هذه البنية المعدنية الشبيهة بقنديل البحر العالم بطرق عدة.
«أهلًا بكم في مختبرنا للذكاء الكمومي»، هكذا قال هارتموت نيفن، رئيس قسم الكموم في جوجل، ونحن ندخل من خلال باب عالي الأمان.
نيفن شخصية أسطورية إلى حد ما؛ عبقري تقني وهاوٍ للموسيقى الإلكترونية، يتأنق كأنما جاء مباشرة من مهرجان Burning Man، حيث يصمّم أعمالًا فنية. وربما حدث ذلك في كون موازٍ — المزيد عن ذلك لاحقًا.
مهمته تحويل الفيزياء النظرية إلى حواسيب كمومية عملية «لحل مشكلات لا يمكن حلها بوسائل أخرى»، ويعترف بتحيّزٍ نحو مشروعه لكنه يقول إن هذه الثريات هي الأفضل أداء في العالم.
معبد سري للعلوم الرفيعة
كثير من حديثنا تناول ما لا يُسمح لنا بتصويره داخل هذا المختبر المقيد. هذه التكنولوجيا الحرجة خاضعة لقيود تصدير وسرية، وتقع في صميم سباق نحو التفوق التجاري والاقتصادي. أي ميزة بسيطة، من شكل مكونات جديدة إلى الشركات في سلاسل التوريد العالمية، تمثل مصدر نفوذ محتمل.
الحالة هنا تنضح بأجواء كاليفورنية واضحة في فنّ المكان وألوانه. كل حاسوب كمومي يمنح اسمًا مثل Yakushima أو Mendocino، وتُلفّ كل وحدة بقطعة فنية معاصرة، وتزيّن جداريّات بأسلوب الغرافيتي الجدران التي تضيئها شمس الشتاء الساطعة.
يرفع نيفن رقاقة Willow، أحدث شرائح جوجل الكمومية، والتي حققت معلمين مهمين. قال إنها أنهت «مرة وإلى الأبد» النقاش حول ما إذا كانت الحواسيب الكمومية قادرة على أداء مهام لا تستطيع الحواسيب التقليدية إنجازها.
كما حلّت Willow مسألة معيارية خلال دقائق كانت لتستغرق أفضل حاسوب في العالم عشر سبتليون سنة — أكثر من تريليون تريليون — أو عددًا مؤلفًا من خمسة وعشرين صفرًا، أطول من عمر الكون.
هذا الاستنتاج النظري طُبّق مؤخرًا على خوارزمية تُدعى Quantum Echoes، مستحيلة التنفيذ بالحواسيب التقليدية، وتساعد على استنتاج بنية الجزيئات باستخدام تقنيات مشابهة لتلك المستخدمة في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي.
نيفن يسرد الطرق التي يعتقد أن شريحة Willow ستُستخدم بها «لمعالجة العديد من المشكلات التي يواجهها البشر الآن».
«ستُمكّننا من اكتشاف أدوية بكفاءة أعلى»، يقول. «ستساعدنا على جعل إنتاج الغذاء أكثر كفاءة، ستدعم إنتاج الطاقة ونقلها وتخزينها.. حل التغير المناخي والجوع البشري…»
«تمكّننا من فهم الطبيعة بشكل أعمق، ثم فتح أسرارها لبناء تقنيات تجعل الحياة أكثر رُقِيًا لنا جميعًا»، يضيف.
بعض الباحثين يعتقدون أن الذكاء الاصطناعي الحقيقي لن يتحقق إلا بالكمومية.
أعضاء فريق هنا نالوا جائزة نوبل لأبحاثهم الأصلية في “الكيوبِتات فائقة التوصيل” المستعملة هنا.
شريحة Willow تضم 105 كيوبات. جهود مايكروسوفت الكمومية لديها 8 كيوبتات، لكنها تتبع نهجًا مختلفًا. السباق العالمي هو للوصول إلى مليون كيوبت لآلة «بمقاييس خدمية» قادرة على إجراء حسابات في الكيمياء الكمومية وتصميم الأدوية من دون أخطاء. التكنولوجيا هشة للغاية.
ما يحدث هنا يُراقب عن كثب في العالم بأسره. السير بيتر نايت، رئيس المجلس الاستشاري لاستراتيجية برامج التكنولوجيا الكمومية الوطنية، يقول إن Willow فتحت آفاقًا جديدة.
«كل الآلات لا تزال في مرحلة نموذج الألعاب تقريبًا، ترتكب أخطاء وتحتاج إلى تصحيح للخطأ. كانت Willow الأولى التي تُظهر أنه يمكن إجراء تصحيح للأخطاء عبر جولات متكررة من عمليات الإصلاح التي تُحسّن الأداء»، بحسب قوله.
هذا يضع التكنولوجيا على مسار نحو التوسع لأداء تريليون عملية بدقة، ربما خلال سبع إلى ثماني سنوات، بدل عقدين كما كان يُفترض سابقًا.
إذا كان الربع الأول من هذا القرن عرف بصعود الإنترنت ثم الذكاء الاصطناعي، فالأربع وعشرون سنة المقبلة قد تكون بداية عصر الكمومية.
كيف تعمل؟
تخيّل أنك تبحث عن كرة تنس داخل أحد ألف درج مغلق. الحاسوب التقليدي يفتح كل درج بالتسلسل. الحاسوب الكمومي يفتحها كلها في آنٍ واحد. أو بالمثل، بدلاً من حاجتك لمئة مفتاح لفتح مئة باب في الحوسبة التقليدية، تمكّنك الكمومية من فتح المئة بكبسة مفتاح واحدة، فورًا.
هذه الآلات لن تكون للجميع؛ لن تتقلّص لتتواجد في الهواتف أو نظارات الذكاء الاصطناعي أو الحواسب المحمولة. لكن النقطة أن قوة هذه الحواسيب تنمو بشكل أُسّي، والجميع يشارك في السباق.
سألت جينسن هوانغ، رئيس نفيديا، ما إذا كان هذا يشكل تهديدًا لنموذج شركته في توفير رقائق متخصّصة للذكاء الاصطناعي. «لا، سيُضاف معالج كمومي إلى الحاسوب في المستقبل»، كان رده.
وأشار أحد قادة المجال في المملكة المتحدة إلى ما هو على المحك في عالم الكمومية — القدرة النهائية على فك تشفير أي شيء تقريبًا من أسرار الدول إلى البتكوين.
«كل العملات المشفّرة ستُعاد مراجعتها بسبب تهديد الحوسبة الكمومية»، قال السير بيتر.
شريك كبير لنفيديا قال العام الماضي إنه رغم أن لدى البتكوين متسعًا من الوقت، إلا أن التقنية تستدعي الانتقال إلى سلسلة بلوك تشين أقوى بنهاية العقد.
مصادر في صناعة التقنية تشير إلى عملية تُدعى «الحصاد الآن، فك الشفرة لاحقًا» لوصف اعتقاد أن وكالات الدول تحتفظ بجميع البيانات المشفّرة في العالم على أمل أن الأجيال القادمة تستطيع الوصول إليها.
سباق عالمي
ثم هنالك السباق عبر العالم. نهج الصين مختلف تمامًا عن السباق التجاري في الولايات المتحدة والغرب.
بحسب السير بيتر، فإن إجمالي الموارد المخصصة لتقنية الكم في الصين — نحو 15 مليار دولار — قد يساوي مجموع برامج الحكومات الأخرى. منذ 2022 نشرت الصين أوراقًا علمية أكثر في الكم مقارنة بالدول الأخرى، وقاد تلك الجهود الفيزيائي الرائد بان جيانوي، وهي جزء مهم من خطتها الخمسية الرابعة عشر.
اتخذت الصين قرارًا بتوقيف شركاتها التقنية مثل بايدو وعلي بابا عن تطوير أبحاث كمومية مستقلة، وتركيز الأشخاص والبنية التحتية في مؤسسة حكومية. تسعى الصين للحصول على تفوق في الاتصالات الكمومية والأقمار الصناعية.
في العام الماضي، طوّر جيانوي واختبر الحاسوب الكمومي Zuchongzhi 3.0 باستخدام تقنيات مشابهة وإن كان بنهج مختلف عن Willow، وادّعى تحقيق نتائج مماثلة. وُفّح لمنح استخدامٍ تجاري في الخريف. كل ذلك يشعرّك بأنه مشروع مانهاتن للحرب العالمية الثانية لإنتاج أول أسلحة نووية، أو سباق الفضاء في القرن الحادي والعشرين.
المملكة المتحدة تُعد إحدى البؤر العلمية للبحث الكمومي. عالم بريطاني كان وراء الأبحاث الأصلية حول الكيوبتات فائقة التوصيل. هناك عشرات الشركات والأبحاث المتقدمة هنا. تخطط الحكومة لاستثمار كبير قريبًا. الأمر حيوي للاقتصاد، وللاستخدام العسكري، وللجيوبوليتيكس. ثمة أمل بأن تكون المملكة المتحدة القوة الثالثة في هذا المجال.
عوالم موازية
في مختبر Willow، تُطرح أسئلة وجودية ربما أكثر عمقًا. اقترح نيفن العام الماضي أن السرعة غير المسبوقة لِـ Willow تدعم بعض التصورات عن وجود كون متعدد. الفكرة الأساسية أن هذه السرعة قد تُفسّر بأن Willow استمدّت قوة حسابية من أكوان موازية. لم يقبل كل العلماء هذه الفكرة.
«لا يزال النقاش محتدمًا»، يقول. «كما علمتَ خلال زيارتك للمختبر، سبب قوة الحواسيب الكمومية هو أنه في دورة ساعة واحدة يمكنها لمس 2 أس 105 تركيبة في الوقت نفسه. هذا يجعلك تتساءل أين تكمن هذه البدائل؟… هناك نسخة من ميكانيكا الكم للتفكير — تفسير العوالم المتعددة — الأكوان الموازية أو الواقع الموازي».
نيفن حذر من أن Willow لم تُثبت هذا، لكنها «توحي بأنه يجب أن نأخذ هذه الفكرة بجدية».
هذا هو حافة حدود العالم، التكنولوجيا والنمو، والحكومة البريطانية ستضخ قريبًا مئات الملايين للحاق بـ Willow والصين. يبدو كخرافة علمية… لكنه يتحوّل بسرعة إلى حقيقة اقتصادية.