شريحة الحوسبة الكمومية Majorana 1 من مايكروسوفت
مايكروسوفت
بعد أن ظلت محصورة في المختبرات لعقود من الزمن، قد تكون الحوسبة الكمومية أقرب إلى لحظة الاختراق مما يتوقعه الكثيرون في وول ستريت.
ولطالما وُصِفت هذه التكنولوجيا، التي تستخدم مبادئ ميكانيكا الكم لحل مشاكل تتجاوز قدرات أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية، بأنها مستقبلية. لكن التقدم السريع أدى إلى تكثيف الاستثمار في هذا القطاع وأثار مناقشات حول كيفية دمج أجهزة الكمبيوتر القوية هذه مع صناعات مثل قطاع مراكز البيانات المزدهر بالفعل.
“بحلول نهاية العقد، نحن واثقون من أنه سيكون لدينا في مراكز البيانات لدينا آلات ذات قيمة تجارية”، قال الزلفي علم، مايكروسوفتوقال نائب رئيس شركة Quantum لـ CNBC.
وقال علام، الذي يقود تطوير الشركة للآلات الكمومية القابلة للتطوير: “لم أكن لأتمكن من قول ذلك بهذه الدقة في العام الماضي، ولكن هذا العام، يمكنني أن أدعي أنه بحلول عام 2029 سيكون لديك آلات ذات قيمة تجارية، مما يعني أنها ستقوم بحسابات لا تستطيع الآلات الكلاسيكية القيام بها”.
تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية المفاتيح أو البتات لتمرير أو منع التيار الكهربائي في أي لحظة لإجراء العمليات الحسابية. كلما زاد عدد البتات، زادت قوة الحوسبة. من ناحية أخرى، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية قدرة بعض المواد على الوجود في كل من حالتي “التشغيل” و”الإيقاف” في نفس الوقت عند درجات حرارة منخفضة للغاية. وهذا يسمح للبتات الكمومية، أو الكيوبتات، بإجراء نفس الحسابات بسرعات أعلى بكثير.
تعد شركة مايكروسوفت، التي أصدرت شريحة حوسبة كمومية جديدة تسمى ماجورانا العام الماضي، من بين الشركات فائقة التوسع ــ الشركات التي تقدم قوة حاسوبية يمكن أن تتوسع بسرعة مع زيادة الطلب ــ مثل جوجل و الأمازون الذين يستثمرون بكثافة في التكنولوجيا.
وقال باتريك مورهيد، الرئيس التنفيذي والمحلل الرئيسي في شركة Moore Insights & Strategy، إنه يرى أيضًا أن شركات التوسع الفائقة وبائعي المنصات يزيدون الاستثمار من خلال الوصول إلى السحابة والتحكم في التكاليف ومنصات التطوير، بينما يستثمر قطاع الدفاع بشكل أساسي في كل من الحوسبة الكمومية والشبكات.
ووفقا للمركز الأوروبي للاقتصاد السياسي الدولي، تعمل الحكومات أيضا على زيادة استثماراتها، حيث تقود الصين الطريق باستثمارات عامة تقل قليلا عن 18 مليار دولار في التكنولوجيا الكمومية، يليها مباشرة الاتحاد الأوروبي.
وفقًا لإيلي براون، محلل الحوسبة الكمومية والاقتصاد السحابي في S&P Global Market Intelligence، فإن معظم خرائط الطريق الصناعية تضع الآن تنفيذ هذه الأنظمة في الإطار الزمني 2028-2032.
وقالت مادلين جينكينز، محللة UBS، إن UBS ترى فوائد الحوسبة الكمومية في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي، حتى مع وضع خرائط الطريق الخاصة بالشركة في وقت سابق. وقال: “أخبرتني الكثير من الشركات أن عام 2027 سيكون عامًا كبيرًا بالنسبة لشركة كوانتوم من حيث خريطة الطريق، ومن حيث ما تم تحقيقه”.
تشير هذه الجداول الزمنية مجتمعة إلى أن القطاع يتحرك بثبات نحو عمليات النشر في العالم الحقيقي، بينما تثير أسئلة مهمة حول كيفية التطور لدعم البنية التحتية للبيانات اليوم.
التغيرات في الطلب على الطاقة
وفي تقرير مؤلف من 103 صفحات نُشر في يناير، قال محللو UBS بقيادة جينكينز تقترب الصناعة من استكمال بناء حاسوب كمي يمكن أن يكلف بناءه ملايين الدولارات، لكنه يتمتع بالقدرة على حل مشكلة في 200 ثانية، وهو ما قد يستغرق حاسوبًا عملاقًا تقليديًا 10000 عام.
عندما يتعلق الأمر بالتأثير على النظام البيئي لمراكز البيانات، قال الخبراء لـ CNBC إن الكم يمكن أن يقلل من متطلبات الطاقة للمنشآت المتعطشة للطاقة ويقلل أيضًا من عبء العمل المطلوب للتدريب على الذكاء الاصطناعي.
لم أكن لأتمكن من قول ذلك بهذه الدقة في العام الماضي، لكن هذا العام، أستطيع أن أدعي أنه بحلول عام 2029 سيكون لديك آلات ذات (قيمة) تجارية، مما يعني أنها ستجري حسابات لا تستطيع الآلات الكلاسيكية القيام بها.
زلفي علام
نائب رئيس شركة Microsoft Quantum د
وقال جينكينز إنه فيما يتعلق بالقوة، فإن الحوسبة الكمومية “تتطلب جزءًا صغيرًا مما سيستخدمه مركز البيانات”.
وقال: “الشيء المهم هو الوقت؛ إذا كنت تتعامل مع نفس المشكلة التي تستغرق آلاف وآلاف الساعات، وتستبدلها بجهاز كمبيوتر كمي يستغرق ثوانٍ أو دقائق، فمن الواضح أنك تحتاج إلى طاقة أقل بكثير”.
لاحظت شركة Microsoft أيضًا متطلبات الطاقة المنخفضة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية، مشددة على أن جهاز Majorana 1 “يُظهر قوة أكبر مما يستطيع الكوكب بأكمله (في راحة يدك) حسابه، كما أنه ليس ساخنًا للغاية. إنه بارد.”
على الرغم من أن التكنولوجيا الكمومية تتقدم بسرعة، فمن غير المرجح أن تحل محل الحوسبة الكلاسيكية التي تستضيفها حاليًا مراكز البيانات في أي وقت قريب.
وقال براون من ستاندرد آند بورز: “من الناحية المثالية، سيؤدي عبء العمل على حل المشكلات إلى تقليل الكفاءة الإجمالية، لكنه لن يكون بديلاً كاملاً”.
وشدد عالم من مايكروسوفت على أن الأنظمة الكمومية لن تعمل بمعزل عن غيرها. وقال: “الآلة الكمومية ليست كيانًا مستقلاً. إنها أداة هجينة. إنها مسرع كمي يتطلب جهاز كمبيوتر عالي الطاقة قريب جدًا”.
وأشار مورهيد من شركة Moore Insights & Strategy أيضًا إلى أنه إذا كانت المقاييس الكمومية، فمن المرجح أن تلعب دورًا تكميليًا، مما يضيف فئة جديدة من “البنية التحتية المتخصصة” داخل مراكز البيانات ويحول تصميم المنشأة نحو “القرون الكمومية” التي تأتي مع احتياجاتها الخاصة من الطاقة والحرارة.
وقال لـ CNBC في تعليقات عبر البريد الإلكتروني: “لن يحل هذا محل محرك القوة المهيمن على المدى القريب، وهو توسيع مركز بيانات الذكاء الاصطناعي، ولكنه سيضيف جيوبًا من الأحمال المتخصصة والتعقيد التشغيلي”.
وفي نهاية المطاف، قد يغير هذا شكل الطلب، ولكن ليس حجمه، مع بقاء طفرة الذكاء الاصطناعي محركا رئيسيا للطلب على المرافق.
عقبة أمامنا
إن بناء مثل هذا النظام داخل بيئة مركز بيانات حقيقية لن يكون أمرًا سهلاً وقد يتطلب مرافق جديدة تمامًا مصممة لهذا الغرض.
لا يوجد سوى عدد قليل من أجهزة الكمبيوتر الكمومية المتخصصة المنتشرة حاليا في مراكز البيانات، يفكر بائعو الكم حاليًا في مجموعة من معايير الصناعة للمساعدة في تبسيط التبني على نطاق أوسع، وفقًا لمحلل براون وستاندرد آند بورز كيلي مورجان.
وقال براون إن دمج الأنظمة الكمومية في مراكز البيانات لا يزال يتطلب قدرًا كبيرًا من العمل المخصص، مضيفًا: “نحن نفتقر إلى بعض المواهب الكمومية لاستخدامها وتثبيتها بشكل فعال”.
لكن على المدى الطويل، يتوقع “تفاعلًا جميلاً بين الكم ومجالات مراكز البيانات الأخرى، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي”، حيث يمكن لكليهما العمل معًا لحل المشكلات.
وقال تيم آدامز، الرئيس والمدير التنفيذي لمعهد التمويل الدولي، إن هذه العقبات تعزز الحاجة إلى استمرار الاستثمار في البنية التحتية لمراكز البيانات على مدى العقد المقبل.
“إن مراكز البيانات ضرورية لدفع التحول التكنولوجي ويجب اعتبارها أحد الاستثمارات المحتملة على الطريق نحو الإنجازات التحويلية التي سنشهدها خلال السنوات العشر القادمة.” وقال آدامز لشبكة سي إن بي سي.
وقد بدأت هذه المرحلة بالفعل، ويشير براون إلى انفجار نشاط الاندماج والاستحواذ الذي يهدف إلى بناء القدرات اللازمة للمرحلة التجارية الكمومية.
وقال براون: “لقد كانت عمليات الاندماج والاستحواذ ضخمة في الأشهر الثلاثة الماضية”، مشيراً إلى العديد من إعلانات الاستحواذ من الشركات الكمية. ايونك. “هناك الكثير من المناصب في هذا المجال للمساعدة ليس فقط في تطوير المواهب والتكنولوجيا الكمومية، ولكن للمساعدة في التحكم في سلسلة التوريد قليلاً.”
عندما يتعلق الأمر بالمخاطر التي توفرها الحوسبة الكمومية، يمكن القول إن أمن البيانات هو الأكبر.
وفقًا لـ UBS، يمكن لجهاز كمبيوتر كمي قوي بدرجة كافية كسر طرق التشفير الحالية، مما يعني أن أنظمة الأمان لن تكون موثوقة بعد الآن. وحذر تقرير البنك السويسري من أن الشركات ستحتاج إلى تطبيق تقنيات جديدة للتشفير الكمي الآمن والبدء في الاستثمار فيها خلال السنوات القليلة المقبلة.
وحتى مع هذه الموجة من الاستثمار، يحذر خبراء مايكروسوفت من أن الطريق أمامنا لن يكون سهلاً. وقال إن الأمر سيتطلب الكثير من “الدماء والعرق والدموع”، متوقعًا العديد من التحديات مع وصول الآلة الكمومية إلى الإنترنت – بدءًا من تلبية معايير الأداء وحتى حل المشكلات التقنية المعقدة – والتي يجب أن “تجتمع معًا في الوقت المناسب” لتحقيق السحر الحقيقي.
