وتهدف المسابقة التي تم إطلاقها في وقت سابق من هذا الأسبوع في 4 مارس، إلى إيجاد وإنشاء تطبيقات وخوارزميات عملية في الحوسبة الكمومية تساهم بشكل مباشر في تنمية المجتمع، سواء بنتائج فورية أو طويلة المدى، وفق المعايير والأهداف. للأمم المتحدة للتنمية المستدامة.

وكانت شركة جوجل العملاقة للتكنولوجيا قد بدأت بالفعل العمل في مجال الحوسبة الكمومية في وقت سابق بعد الإعلان لأول مرة عن تصنيع معالج كمي أطلقت عليه اسم معالج Sycamore في عام 2019، إلا أن المعالج أجرى بعض المهام التجريبية ولم يقم بعد دخلت في التطبيقات الحقيقية.

يقول رئيس قسم الخوارزميات الكمومية في جوجل، رايان بابوش: هناك العديد من المشكلات الرياضية المعقدة التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية حلها بشكل أسرع بكثير. ولكن حتى هذه اللحظة، لم يستخدم سوى القليل من هذه الحلول لمعالجة مشاكل العالم الحقيقي، لذلك نحن بحاجة إلى معرفة كيفية استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية بشكل فعال في العالم الحقيقي.

ولتحقيق هذه الغاية فإن كلاً من جوجل والكهارل هو أي مادة تحتوي على أيونات حرة تشكل وسطاً موصلاً للكهرباء.

لا تحل الخوارزميات بالضرورة المشكلة بأكملها، ولكن مطلوب من الباحثين فقط توضيح كيفية استخدام الخوارزمية وشرح التفاصيل الضرورية المتعلقة بالحوسبة الكمومية.

ويحدد الفائز بالجائزة عدة معايير، مثل مدى تأثير الحل، وما إذا كان يتوافق مع أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة، ومدى فعاليته مع المعدات المتاحة. وسيتم توزيع الجائزة الإجمالية البالغة 5 ملايين دولار أمريكي على 31 فائزًا بقيم مختلفة حسب التصنيف.

لماذا الإعلان عن الجائزة الآن؟

تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بإمكانيات هائلة للمساعدة في مواجهة تحديات اليوم. على سبيل المثال، نشرت شركة جوجل مؤخراً بحثاً يتناول كيفية استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لتسريع عملية تطوير الأدوية، أو تصميم مواد جديدة للبطاريات، أو العمل على هندسة مفاعلات اندماج نووي أكثر كفاءة.

ومع ذلك، فإن جميع الخوارزميات الكمومية المقدمة في البحث كانت فقط في سياق المسائل الرياضية المجردة، ولم يتم القيام بالكثير من العمل لاختبار هذه الخوارزميات في الواقع.

ولذلك، يطمح القائمون على المسابقة إلى المساهمة في تسليط الضوء على تقييم مدى فعالية استخدام الحوسبة الكمومية في الحياة الواقعية، وما هي المشاكل التي يمكن معالجتها بهذه التكنولوجيا الحديثة.

ثورة الكمبيوتر

باختصار، الحوسبة الكمومية هي أحد مجالات علوم الكمبيوتر التي تستكشف مبادئ واستخدام ميكانيكا الكم لإجراء العمليات الحسابية. على عكس أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، التي تعالج المعلومات باستخدام البتات التي تمثل إما 0 أو 1 (البت هو وحدة من المعلومات الرقمية في أجهزة الكمبيوتر والاتصالات)، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية البتات الكمومية، أو ما يعرف بالكيوبت، والتي يمكن أن تتواجد في حالات متعددة في نفس الوقت بسبب ظاهرة تسمى “التراكب الكمي”.

تسمح هذه الخاصية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية بإجراء العديد من العمليات الحسابية في وقت واحد، مما قد يؤدي إلى سرعات معالجة أسرع بكثير لأنواع معينة من المشكلات.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية الاستفادة من ظاهرة كمومية أخرى تسمى التشابك، حيث ترتبط حالة واحدة من البت الكمي بحالة أخرى، مما يسمح بإجراء العمليات المعقدة بشكل أكثر كفاءة وسرعة.