وصلت الحوسبة الكمومية إلى لحظة محورية حيث بدأت تقدم مزايا عملية لتطبيقات الذكاء الاصطناعي، وفقاً لاختراقات حديثة من عدة فرق بحثية.
فقد أظهر فريق من جامعة فيينا ومتعاونون أن الحواسيب الكمومية صغيرة النطاق يمكنها بالفعل التفوق على الأنظمة التقليدية في مهام تعلم الآلة المحددة. وباستخدام معالج كمومي فوتوني، أثبت الباحثون أن الخوارزميات المحسنة بالكم تستطيع تصنيف البيانات بدقة أعلى من الطرق التقليدية. وقد نُشرت نتائج التجربة في مجلة Nature Photonics، حيث استخدم الفريق دائرة كمومية تم بناؤها في جامعة بوليتكنيكو دي ميلانو لتشغيل خوارزمية تعلم آلي اقترحها باحثو Quantinuum.
وقالت المؤلفة المشاركة إيريس أغريستي: "قد يكون هذا أمراً محورياً في المستقبل، نظراً لأن خوارزميات تعلم الآلة أصبحت غير عملية بسبب ارتفاع متطلبات الطاقة بشكل كبير". وأظهرت المنصة الكمومية الفوتونية تفوقاً في السرعة والدقة وكفاءة استهلاك الطاقة مقارنة بتقنيات الحوسبة التقليدية، خاصة في تطبيقات تعلم الآلة المعتمدة على النواة.
وفي إنجاز متوازٍ، طور فريق دولي من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا وجامعة ميلانو وجامعة غرناطة وجامعة طوكيو خوارزمية تتيح للحواسيب العادية محاكاة دائرة كمومية مقاومة للأخطاء بدقة. وتتصدى هذه الابتكارات لرمز جوتسمان-كيتاييف-بريسكيل (GKP) البوزوني، الذي كان من الصعب جداً محاكاته، لكنه ضروري لبناء حواسيب كمومية مستقرة وقابلة للتوسع.
وفي الوقت ذاته، حقق باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا وجامعة جونز هوبكنز ما يعتبره الكثيرون "الكأس المقدسة" في الحوسبة الكمومية: تسريعاً أسيّاً غير مشروط باستخدام معالجات IBM Eagle ذات 127 كيوبت. وأظهر الفريق هذا التفوق في لغز "تخمين النمط" الكلاسيكي، مثبتين دون افتراضات أن الأجهزة الكمومية يمكنها التفوق على أفضل الحواسيب التقليدية. واستخدموا تقنيات مثل تصحيح الأخطاء والاستفادة من عتاد IBM الكمومي القوي لتحقيق هذا الإنجاز.
تشير هذه التطورات إلى أن الحوسبة الكمومية تنتقل من الوعد النظري إلى التطبيق العملي. ومع استمرار IBM في تنفيذ خارطة طريقها الطموحة نحو نظام يحتوي على أكثر من 4000 كيوبت بحلول عام 2025، ومع إثبات الباحثين لمزايا الكم في مجالات تتراوح من تعلم الآلة إلى تصنيع أشباه الموصلات، يبدو أن هذه التقنية على أعتاب تقديم قدرات تحويلية عبر العديد من الصناعات.