أخبار ar.wedoany.com، أعلنت شركة Q-CTRL، المتخصصة في برمجيات البنية التحتية الكمومية ومقرها سيدني بأستراليا، في بيان صدر في لوس أنجلوس بولاية كاليفورنيا بتاريخ 6 مايو 2026، عن تحقيقها تسريعاً في الأداء بمقدار 3000 ضعف في محاكاة علوم مواد الطاقة، وذلك باستخدام منصة الحوسبة الكمومية التابعة لشركة IBM الأمريكية. وقد نجحت الشركة في ضغط مهمة حسابية كانت تستغرق أكثر من 100 ساعة على الحواسيب الفائقة التقليدية إلى دقيقتين فقط. وصرح Michael J. Biercuk، الرئيس التنفيذي والمؤسس لشركة Q-CTRL، في البيان بأن هذا الإنجاز يمثل دخول الحوسبة الكمومية مرحلة "الميزة الكمومية العملية" - حيث تبدأ الحواسيب الكمومية في تحقيق عائد إيجابي على الاستثمار في المشكلات التجارية التي تهم المتبنين الأوائل.
يتمثل الناقل التقني الأساسي لهذا العرض في معالج كمومي يحتوي على 120 كيوبتاً على منصة IBM Quantum Platform، والذي قام بتشغيل محاكاة للتطور الديناميكي لنموذج فيرمي-هابارد، وهو الإطار الأساسي لوصف التفاعلات الإلكترونية في المواد أحادية البعد. وقد نفذت المحاكاة أكثر من 10,000 عملية بوابة منطقية ثنائية الكيوبت وما يصل إلى 90 خطوة تروتر، وهو عمق يؤدي عادةً إلى تراكم كبير للأخطاء في الأجهزة الكمومية متوسطة الحجم والمشوشة (NISQ).
للتغلب على هذا العائق، قامت Q-CTRL بنشر برنامجها للبنية التحتية لإدارة الأداء Fire Opal، لتطبيق كبت الأخطاء أثناء وقت التشغيل، مما مكّن العتاد من الحفاظ على سرعته الأصلية مع إبقاء خطأ الجذر التربيعي لمتوسط المربعات (RMSE) لنتائج الحساب ضمن حوالي 1% مقارنةً بالمعيار الكلاسيكي. وخلافاً لأساليب تخفيف الأخطاء التقليدية التي تعتمد على أخذ عينات واسعة النطاق، فإن استراتيجية تصحيح الأخطاء الفورية المعرفة بالبرمجيات هذه تقلل بشكل مباشر من العبء الحسابي، مما يضمن كفاءة تسريع شاملة من طرف إلى طرف للجهاز.
قارن فريق Q-CTRL نتائج الحوسبة الكمومية بشكل مباشر مع حلّال المبدأ التغايري المعتمد على الزمن الكلاسيكي الذي طوره معهد فلاتيرون. واستناداً إلى البيانات المنشورة، تطابقت نتائج المحاكاة الكمومية مع الطريقة الكلاسيكية عند الدقة المنخفضة؛ وعندما رفع الجانب الكلاسيكي الدقة لتحسينها، تجاوز زمنه الحسابي بسرعة 100 ساعة، بينما استمر المعالج الكمومي في تقديم حلول بنفس الدقة في غضون دقيقتين تقريباً. تشكل هذه المقارنة الأساس الكمي للتسريع بمقدار 3000 ضعف. وفي تجارب أكثر تفصيلاً، استخدم الفريق 62 كيوبتاً لإجراء اختبارات متخصصة، ونجح في رصد ظاهرة فصل اللف-الشحنة، حيث تنتقل لفات الإلكترونات وشحناتها بسرعات مختلفة، وبلغ زمن تطور المحاكاة 9 وحدات طبيعية، متجاوزاً بذلك من حيث الحجم والدقة نتائج المحاكاة الكمومية المنشورة سابقاً. وقد نُشرت الورقة البحثية على موقع arXiv برقم ما قبل الطباعة 2605.04025.
يرتبط نموذج فيرمي-هابارد المستخدم في هذا العرض بشكل مباشر بموضوعات أساسية في قطاع الطاقة مثل أبحاث آليات الموصلية الفائقة، وتحسين كفاءة المواد الكهروضوئية، وتصميم مواد تخزين الطاقة. وتشير البيانات المنشورة إلى أن ما يقرب من ثلث وقت تشغيل مراكز الحوسبة الفائقة العالمية يُخصص حالياً للمهام الحسابية المتعلقة بالكيمياء والمواد. وتنفق شركات الطاقة الكبرى سنوياً مئات الملايين من الدولارات على حزمة برمجيات محاكاة المواد. ويعني ضغط زمن الساعة الجدارية بمقدار 3000 ضعف تحقيق قفزة نوعية في الكفاءة، من الحصول على نتيجة محاكاة واحدة في أسبوع إلى إنتاج مخطط طوري كامل للمادة في غضون دقائق. وقد قامت Q-CTRL بدمج حزمة التهيئة البرمجية المستخدمة في هذا العرض في منصة IBM Quantum Platform، وستكون متاحة قريباً للباحثين في الأوساط الصناعية والأكاديمية حول العالم على شكل Qiskit Function، مما يتيح دمج المحاكاة الكمومية المعجلة مباشرةً في سير عمل اكتشاف المواد الحالي. وفي تعليق له، أشار Andre Konig، الرئيس التنفيذي لشركة Global Quantum Intelligence، إلى أن تركيز Q-CTRL على كبت الأخطاء أثناء وقت التشغيل يثبت أن السرعة هي الميزة التنافسية الرئيسية للحواسيب الكمومية، وأن العتاد الكمومي يمكنه بالفعل التفوق على أحدث البنى الكلاسيكية من حيث زمن التنفيذ الكلي. بينما صرح متحدث باسم النظام البيئي الكمومي لشركة IBM بأن القطاع تجاوز مرحلة النقاش حول "ما إذا كانت الحواسيب الكمومية مفيدة"، ودخل مرحلة "كيفية الاستخدام الأمثل للحواسيب الكمومية".
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
