مستقبل الحوسبة الكمومية

حتى وقت قريب كان المفهوم السائد يقوم على أن إنشاء كيوبت منطقي واحد (logical qubits)، يتطلب من 100 إلى 1000 كيوبت مادي (physical qubits)، لكن الأنظمة المتطورة الحديثة تقترب اليوم من تحقيق الكيوبت المنطقي الواحد باستخدام ما بين 5  إلى 25 كيوبتاً مادياً فقط، وهو ما يُسرّع من إمكانية رؤية حواسيب كمومية عملية في وقت أقرب مما كان متوقعاً.
ملاحظة: الكيوبتات المنطقية هي وحدات معلومات في الحواسيب الكمومية، تُنشأ عبر تجميع عدد من الكيوبتات المادية (الفيزيائية) معاً. الهدف من هذا التجميع هو استخدام تقنيات “تصحيح الخطأ” لعزل النظام عن التشويش البيئي، مما يمنح الحاسوب الكمي ثباتاً وموثوقية عالية لتنفيذ العمليات الحسابية المعقد.

المستقبل
توقعات النجاح في تطوير حاسوب كمومي قادر على تقديم قيمة اقتصادية حقيقية وحل مشكلات عجزت عنها الحواسيب الفائقة التقليدية لا ترتبط بتاريخ فجائي واحد، بل تمر عبر جدول زمني يتألف من ثلاث مراحل أساسية، وذلك بحسب إجماع كبرى شركات التقنية ومؤسسات الأبحاث العالمية (مثل مايكروسوفت، جوجل، أمازون، وماكينزي):

المرحلة الحالية: نقطة التحول التجاري الأولي  (2025 – 2026)

• الوضع الحالي: تشهد هذه الفترة تحول الحوسبة الكمومية من مجرد تجارب مختبرية إلى “قوة تجارية أولية”. تجاوزت إيرادات الشركات المطورة للأنظمة الكمومية حاجز المليار دولار، حيث بدأت قطاعات مثل الدفاع، اللوجستيات، والصيدلة في اختبار خوارزميات هجينة (تجمع بين الكمبيوتر التقليدي والكمي).
• الهدف:إثبات “الميزة الكمية” (Quantum Advantage) في مهام مخصصة ومحدودة جداً. [1, 2, 3, 4, 5]

المدى القريب: الحواسيب الكمية التجارية المفيدة  (2027 – 2030)

• التوقعات: تتوقع جهات كبرى مثل قطاع الذكاء الاصطناعي في أمازون (AWS) وشركة مايكروسوفت ابتكار أولى الحواسيب الكمومية ذات النفع التجاري الحقيقي خلال بضع سنوات فقط، وتحديداً في المدى ما بين2027  إلى 2031.
• ما الذي سيتغير؟ في هذه المرحلة، من المتوقع أن تمتلك الأجهزة عدداً كافياً من “الكيوبتات المنطقية” المحمية من الأخطاء. سيسمح ذلك للشركات بالبدء في تسريع اكتشاف أدوية جديدة عبر محاكاة الجزيئات، وتطوير بطاريات متقدمة، وتحسين خوارزميات الذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل جذري. بحلول عام 2030، يُتوقع أن يصل حجم هذا السوق إلى أكثر من 20 مليار دولار.

المدى البعيد: النضج الكامل والقدرة على كسر التشفير (2035 وما بعدها)

• التوقعات: تشير التقديرات الأكثر صرامة (مثل تقارير McKinsey والدراسات الأكاديمية) إلى أن التطبيقات التجارية الشاملة التي تتطلب ملايين الكيوبتات الفيزيائية لن تنضج تماماً إلا في الفترة ما بين 2035  و2040.
• يوم الحسم (Q-Day): هذا هو المدى الزمني الذي يخشى فيه خبراء الأمن السيبراني وصول الحواسيب الكمية إلى القدرة الكاملة على كسر بروتوكولات التشفير الحالية (مثل تلك المحيطة بالعملات الرقمية والمعاملات البنكية)، مما يدفع الحكومات حالياً للتحول مبكراً نحو التشفير المقاوم للكم (Post-Quantum Cryptography) لحماية بياناته.

الحاسوب الكمومي الفوتوني (الضوئي)

بساي كوانتم (PsiQuantum) هي شركة أمريكية متخصصة بالحوسبة الكمومية ومقرها في بالو ألتو، كاليفورنيا. تهدف الشركة إلى بناء أول حاسوب كمومي واسع النطاق ومقاوم للأعطال باستخدام الفوتونات (الضوء) وتصنيع أشباه الموصلات، بقيمة استثمارية تتجاوز 7 مليارات دولار.
تتوقع شركةPsiQuantum  تشغيل أول حاسوب كمومي ضوئي (فوتوني) مقاوم للأخطاء ومخصص للتطبيقات التجارية والعملية بحلول عام 2027. وتسير الشركة وفق جدول زمني محدد لتدشين حواسبها عبر موقعين رئيسيين:

• موقع أستراليا (بريزبان): من المتوقع أن يكون النظام والعتاد جاهزاً للعمل والتشغيل بحلول نهاية عام 2027، حيث بدأت الشركة بالفعل أعمال البناء والإنشاءات في الموقع في منتصف عام 2026.
• موقع الولايات المتحدة (شيكاغو): تخطط الشركة لتشغيل نظامها الكمومي التالي فيه بحلول عام 2028.

وتسعى الشركة من خلال هذا النهج القائم على التحكم بجسيمات الضوء (الفوتونات) عبر رقائق السيليكون إلى بناء حاسوب عملاق يصل مقياسه إلى مليون كيوبت، بهدف تقديم قدرات حسابية متطورة للغاية تفوق قدرات الحواسب التقليدية وأنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية.

تفوق PsiQuantum: يستهدف مليون كيوبت فيزيائي، حيث تسعى الشركة لإنتاج ما بين 100 إلى 1,000 “كيوبت منطقي” خالٍ تماماً من الأخطاء. هذا المقياس يمنح الجهاز القدرة على تشغيل خوارزميات كاملة (مثل خوارزمية شور لكسر التشفير)، وهو أمر مستحيل تماماً على أي حاسوب تقليدي مهما بلغت قوته.
ووفقاً للبيانات التقنية وأبحاث الشركة، فإن المهام الحسابية المعقدة جداً التي قد تستغرق من أقوى حاسوب عملاق حالي آلاف السنين (أو حتى 10 سنوات من المحاكاة المستمرة لبعض التفاعلات الدوائية والتركيبات الكيميائية المعقدة)، يستطيع حاسوب PsiQuantum المقاوم للأخطاء حلها في غضون أربع دقائق فقط.