الحوسبة الكمومية تحقق تسارعاً تاريخياً غير مشروط

في إنجاز تاريخي لمجال الحوسبة الكمومية، تمكن باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا وجامعة جونز هوبكنز من تحقيق ما يعتبره الكثيرون الهدف الأسمى في هذا المجال: تسارع كمومي أُسّي غير مشروط.

قاد الفريق الأستاذ دانيال ليدار، الحاصل على كرسي فيتيربي للهندسة في جامعة جنوب كاليفورنيا، حيث استخدموا اثنين من معالجات IBM Eagle الكمومية ذات 127 كيوبت لحل نسخة معدلة من مشكلة سايمون—وهي تحدٍ رياضي يُعد مقدمة لخوارزمية شور الشهيرة لتحليل الأعداد. وقد نُشرت نتائجهم في مجلة Physical Review X بتاريخ 5 يونيو 2025.

يشرح ليدار قائلاً: "لا يمكن عكس الفارق في الأداء لأن التسارع الأُسّي الذي أظهرناه هو، ولأول مرة، غير مشروط". وما يجعل هذا التسارع "غير مشروط" هو أنه لا يعتمد على أي افتراضات غير مثبتة حول الخوارزميات التقليدية، على عكس الادعاءات السابقة حول تفوق الحوسبة الكمومية.

ولتحقيق هذا الإنجاز، طبّق الباحثون تقنيات متقدمة للتخفيف من الأخطاء، شملت إزالة الترابط الديناميكي وتقليل أخطاء القياس. ساعدت هذه الأساليب في الحفاظ على التماسك الكمومي وتحسين دقة النتائج رغم الضوضاء المتأصلة في الأجهزة الكمومية الحالية.

يعني التسارع الأُسّي أن الفجوة في الأداء بين النهج الكمومي والتقليدي تتضاعف تقريباً مع كل متغير إضافي في المسألة. ومع استمرار تطور معالجات الحوسبة الكمومية من حيث الجودة والحجم، سيزداد هذا التفوق وضوحاً.

ورغم أن ليدار يشير إلى أن "هذه النتيجة لا تحمل تطبيقات عملية حالياً سوى في ألعاب التخمين"، إلا أن هذا الإنجاز يثبت بشكل قاطع أن الحواسيب الكمومية يمكنها التفوق على الحواسيب التقليدية في مهام محددة. ويُعد هذا التحقق من الوعود النظرية للحوسبة الكمومية خطوة تفتح الباب أمام تطبيقات عملية كانت حتى وقت قريب مجرد نظريات، ما قد يحدث ثورة في مجالات مثل التشفير وعلوم المواد.

يُذكر أن معالج IBM Eagle ذو 127 كيوبت، الذي تم الكشف عنه لأول مرة في عام 2021، يمثل محطة فارقة في تطور العتاد الكمومي، إذ كان أول معالج كمومي يتجاوز حاجز 100 كيوبت، ما أدخله في نطاق لا يمكن فيه محاكاة الحالات الكمومية بدقة باستخدام الحواسيب التقليدية.