كيف يغير تقارب الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية وجه الاكتشافات العلمية؟

«مايكروسوفت» لـ«الشرق الأوسط»: نحن في بداية عصر جديد من الابتكار

التقارب بين الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية يمكن أن يسرع الاكتشافات في مجالات مثل الأدوية والمناخ (أدوبي)
التقارب بين الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية يمكن أن يسرع الاكتشافات في مجالات مثل الأدوية والمناخ (أدوبي)
TT

كيف يغير تقارب الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية وجه الاكتشافات العلمية؟

التقارب بين الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية يمكن أن يسرع الاكتشافات في مجالات مثل الأدوية والمناخ (أدوبي)
التقارب بين الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية يمكن أن يسرع الاكتشافات في مجالات مثل الأدوية والمناخ (أدوبي)

تُعدّ الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي (AI) من بين المجالات التي تحمل قدراً من الوعود، لكن التعقيدات في الوقت نفسه أيضاً. يفتح ذلك التقارب آفاقاً غير مسبوقة، لا سيما في مجالات العلوم والتشفير والابتكار المؤسسي. في مقابلة خاصة مع «الشرق الأوسط» من المقر الرئيسي لـ«مايكروسوفت» في مدينة سياتل الأميركية، توضح ميترا عزيزيراد، رئيسة العمليات ومديرة قسم الابتكار والنمو والاستراتيجيات في «مايكروسوفت»، كيف يمكن لهذه التقنيات أن تحدِث ثورة في الاكتشاف العلمي. تقول عزيزيراد إن «الذكاء الاصطناعي يتعلق بفهم لغة البشر، لكن من منظور كمومي، نرى تكاملاً مثيراً للاهتمام مع الذكاء الاصطناعي حيث يتوسع لفهم لغة الطبيعة».

ميترا عزيزيراد رئيسة العمليات وقسم الابتكار والنمو والاستراتيجيات في «مايكروسوفت» متحدثة لـ«الشرق الأوسط» (مايكروسوفت)

تشمل «لغة الطبيعة» الكيمياء وعلم الأحياء وغيرهما من التخصصات العلمية. وتشير عزيزيراد إلى أن التحولات الجذرية في الحضارة البشرية، غالباً ما كانت مدفوعة بالاختراعات العلمية. وتعتقد أيضاً «أن الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي هما المحفزان التاليان لمثل هذا التغيير التحويلي».

تضيف عزيزيراد أن هناك قدرة للذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية على العمل معاً لمحاكاة بعض العمليات الأكثر تعقيداً في الطبيعة بطرق لم تكن ممكنة من قبل. تعد أن ذلك التقارب يمكن أن يؤدي إلى تسريع الاكتشافات في مجالات مثل تطوير الأدوية، والتخفيف من تغير المناخ، وابتكار مواد جديدة. على سبيل المثال، يمكن تحقيق مواد متينة وقابلة للتحلل البيولوجي، أو ابتكارات في إمدادات الغذاء والتصنيع، بفضل هذا المزيج القوي.

الحوسبة الكمومية الموثوقة... تغيير لقواعد اللعبة؟

أحد التحديات الرئيسية في الحوسبة الكمومية كان تحقيق الموثوقية. تعتمد الآلات الكمومية التقليدية على الكيوبتات الفيزيائية، التي تكون عرضة للأخطاء وعدم الاستقرار. ومع ذلك، اتخذت «مايكروسوفت» نهجاً مختلفاً من خلال التركيز على «الكيوبتات المنطقية» وهي «كيوبتات» مصممة منذ البداية لتكون أكثر استقراراً وأقل عرضة للأخطاء. تردف عزيزيراد أن «الحوسبة الكمومية الموثوقة هي المفتاح». تقول: «يجب أن تكون قادراً على اكتشاف الأخطاء وتصحيحها وإجراء العمليات الحسابية بطريقة تمكن من تطبيقات ذات معنى».

ولقد كان تقدم «مايكروسوفت» في هذا المجال ملحوظاً. في أبريل (نيسان) 2024، أعلنت الشركة عن أول آلة كمومية موثوقة بأربعة كيوبتات «منطقية»، تم تطويرها بالشراكة مع «Quantinuum». وبحلول شهر سبتمبر (أيلول)، تم توسيع هذا إلى 12 «كيوبتاً»، وفي نوفمبر (تشرين الثاني)، تم تحقيق آلة كمومية رائدة تضم 24 «كيوبتاً» بالتعاون مع «Atom Computing». هذه الآلة، التي تُعدّ أقوى حاسوب كمومي في العالم، تتفوق بسنوات على البرامج الأخرى، ومن المقرر أن تكون متاحة تجارياً بحلول نهاية عام 2024.

تشرح عزيزيراد أنه عندما تسمع أشياء مثل «الحوسبة الكمومية بعيدة 30 عاماً»، تحاول أن توضح «أن الحوسبة الكمومية الموثوقة موجودة بالفعل... هناك 24 (كيوبتاً)، ونحن نجعل هذه الآلة متاحة تجارياً».

«مايكروسوفت»: الحوسبة الكمومية ليست مستقبلاً بعيداً بل بدأ بالفعل ويفتح آفاقاً جديدة للابتكار (شاترستوك)

التطبيقات التجارية ومبادرة «الكم جاهز»

تطبيقات الحوسبة الكمومية واسعة النطاق، لكن عزيزيراد تشدد على أهمية اتباع نهج استراتيجي ومتعدد الطبقات. ترى أن الحوسبة الكمومية جيدة جداً للبيانات الصغيرة ذات احتياجات المعالجة العالية، بينما يتفوق الذكاء الاصطناعي في التعامل مع البيانات الكبيرة وتسريع الوصول إلى الحلول... تقول: «إنها تكمل بعضها بعضاً في حل المشكلات المعقدة».

لمساعدة الشركات على استكشاف هذا المجال الجديد، أطلقت «مايكروسوفت» مؤخراً مبادرة «الكم جاهز» (Quantum Ready). يوفر هذا البرنامج لقادة الأعمال ورش عمل ونقل المعرفة وإمكانية الوصول إلى موارد الحوسبة الكمومية الموثوقة. الهدف هو مساعدة المنظمات على تحديد المجالات التي يمكن أن تضيف فيها الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي قيمة، وتطوير نماذج أولية، ووضع خريطة طريق كمومية.

تضيف عزيزيراد خلال حديثها مع «الشرق الأوسط» أنه « لا يجب الحديث عن عصر الحوسبة الكمومية بوصفه شيئاً قادماً... نحن في بدايته الآن، ونحن على أعتاب تطبيقات ذات تأثير كبير».

لقد لاقت مبادرة «Quantum Ready» اهتماماً كبيراً بالفعل، حيث تتطلع الشركات الكبرى إلى استكشاف كيف يمكن للحوسبة الكمومية أن تقود الابتكار في صناعاتها. وتقارن عزيزيراد هذه اللحظة بالأيام الأولى لتبني الذكاء الاصطناعي، حيث كان على قادة الأعمال إعادة التفكير في استراتيجياتهم وثقافاتهم لتبني التقنيات الجديدة.

التغلب على المفاهيم الخاطئة

على الرغم من الحماس، تحذر عزيزيراد من المبالغة في الترويج للحوسبة الكمومية قائلة: «لا أريد أن أبالغ في الحديث عن مخاطر الأمان، مثل اختراق الحسابات البنكية. هذا ليس وشيكاً، ولكن الآن هو الوقت المناسب للبدء في الاستعداد لمرونة التشفير والتشفير ما بعد الكمومي».

وتتناول التردد الذي تشعر به الكثير من المنظمات بشأن تبني التقنيات الكمومية، حيث وجد استطلاع حديث أن 12 في المائة فقط من قادة الأعمال يشعرون بأنهم مستعدون للاستفادة من الحوسبة الكمومية. ترى عزيزيراد في هذا فرصة للتعليم وبناء المهارات: «الأولوية هي استثمار الوقت في بناء المهارات والتعرف على المفاهيم الكمومية. يجب على الشركات أن تفهم ليس فقط الجوانب النظرية، لكن القيمة الملموسة التي يمكن أن تجلبها إلى عملياتها».

تهدف مبادرة «الكم جاهز» إلى مساعدة الشركات على استكشاف تطبيقات الحوسبة الكمومية وتطوير نماذج أولية (أدوبي)

مستقبل الحوسبة الكمومية

بالنظر إلى المستقبل، تبدو عزيزيراد متفائلة بشأن وتيرة التقدم. وتصرح بأنه في الأشهر الثمانية الماضية، تم الانتقال من أربعة إلى 24 «كيوبتاً»؛ ما يعني أن البحث والتطوير خلال الـ12 شهراً المقبلة سوف يتسارع فقط. وعلى الرغم من أنها لم تحدد هدفاً محدداً لتحقيق «مليون كيوبت»، وهو معلم يمكن أن يغير العالم حقاً، فإنها أكدت أن الرحلة قد بدأت بالفعل. تضيف: «نحن نقدم بالفعل أقوى آلة كمومية، ونحن نجعلها متاحة تجارياً».

رسالة عزيزيراد لقادة الأعمال واضحة وهي أن «الوقت قد حان لاستكشاف الحوسبة الكمومية». وترى أن هذا لا يتعلق فقط بكفاءة العمليات، بل بخلق قيمة جديدة وهي الشيء الأصعب دائماً على الشركات.

من خلال تبني نهج متعدد الطبقات يدمج الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء (HPC)، يمكن للمنظمات أن تفتح فرصاً غير مسبوقة للابتكار.

وتشدد عزيزيراد بثقة على أن مستقبل الحوسبة هجين... «لا يتعلق الأمر باستبدال القديم، بل بإضافة الجديد لخلق شيء تحويلي حقاً».

يمثل تقارب الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي حدوداً جديدة وإمكانات واسعة ومثيرة. لم يعد السؤال هو ما إذا كانت الحوسبة الكمومية ستغير الصناعات، ولكن متى ستكون الشركات جاهزة لاستغلال قوتها؟


مقالات ذات صلة

الصين تتفوق مجدداً: معيار «GPMI» الجديد للهيمنة على قطاع التلفزيونات والكمبيوترات وأجهزة الألعاب

تكنولوجيا أكثر من 50 شركة مصنعة للأجهزة تدعم هذا المعيار حالياً

الصين تتفوق مجدداً: معيار «GPMI» الجديد للهيمنة على قطاع التلفزيونات والكمبيوترات وأجهزة الألعاب

في خطوة استراتيجية تهدف إلى إعادة تشكيل مستقبل الفيديو والصوتيات في التلفزيونات والكمبيوترات وأجهزة الألعاب المقبلة،

خلدون غسان سعيد (جدة)
صحتك تؤثر اضطرابات الشبكية مثل التنكس البقعي والتهاب الشبكية الصباغي على ملايين الأشخاص حول العالم (موقع أخبار علوم الأعصاب)

حَقن العين بجزئيات الذهب يبشر بثورة في علاج مشكلات البصر

أظهرت دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة «براون» أن جزيئات الذهب النانوية قد تُستخدم يوماً ما للمساعدة في استعادة البصر.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد صورة جوية للعاصمة السعودية الرياض (واس)

أداء مؤشرات «رؤية 2030» يُسرّع من نمو الاقتصاد السعودي

أسهم انعكاس أداء المؤشرات الرئيسية والفرعية في تعزيز النمو الاقتصادي السعودي، مع اقتراب «رؤية المملكة 2030» من اختتام مرحلتها الثانية الممتدة من (2021 - 2025).

«الشرق الأوسط» (الرياض)
خاص تحول «يوتيوب» من منصة ترفيهية إلى مساحة للتعليم والتغيير الاجتماعي والتمكين الاقتصادي ما جعله جزءاً حيوياً من المشهد الرقمي العربي

خاص «يوتيوب» في عيده العشرين... ثورة ثقافية واقتصادية غيرت المحتوى الرقمي

«يوتيوب» يحتفل بمرور 20 عاماً على انطلاقه، مؤكداً دوره المحوري في تمكين صناع المحتوى، خصوصاً في السعودية عبر أدوات، ودعم وفرص دخل متنامية.

نسيم رمضان (سان فرانسيسكو - الولايات المتحدة)
تكنولوجيا ميزة «خصوصية الدردشة المتقدمة» من واتساب تحمي المحادثات بمنع التصدير وتعطيل التنزيل التلقائي وحظر الذكاء الاصطناعي (واتساب)

«واتساب» تعلن عن ميزة «خصوصية الدردشة المتقدمة» لتعزيز حماية المحادثات

في تحديث جديد يركّز على خصوصية المستخدمين، أعلنت «واتساب» (WhatsApp) عن ميزة «خصوصية الدردشة المتقدمة».

عبد العزيز الرشيد (الرياض)

الصين تتفوق مجدداً: معيار «GPMI» الجديد للهيمنة على قطاع التلفزيونات والكمبيوترات وأجهزة الألعاب

أكثر من 50 شركة مصنعة للأجهزة تدعم هذا المعيار حالياً
أكثر من 50 شركة مصنعة للأجهزة تدعم هذا المعيار حالياً
TT

الصين تتفوق مجدداً: معيار «GPMI» الجديد للهيمنة على قطاع التلفزيونات والكمبيوترات وأجهزة الألعاب

أكثر من 50 شركة مصنعة للأجهزة تدعم هذا المعيار حالياً
أكثر من 50 شركة مصنعة للأجهزة تدعم هذا المعيار حالياً

في خطوة استراتيجية تهدف إلى إعادة تشكيل مستقبل الفيديو والصوتيات في التلفزيونات والكمبيوترات وأجهزة الألعاب المقبلة، تم الكشف عن معيار جديد اسمه «واجهة الوسائط متعددة الأغراض» (General Purpose Media Interface GMPI) من «تحالف شنزن للتعاون في صناعة الفيديوهات فائقة الدقة» (Shenzhen 8K Ultra HD Video Industry Collaboration Alliance)، وهو تجمع يضم أكثر من 50 شركة صينية رائدة في مجال التقنية، تشمل: «هواوي» (Huawei)، و«سكاي وورث» (Skyworth)، و«تي سي إل» (TCL)، و«هاي سينس» (Hisense)، وغيرها.

ويمثل هذا المعيار الجديد محاولة طموحاً لتقديم بديل متقدم وموحد لمعايير «HDMI» و«DisplayPort» الحالية، مع التركيز بشكل خاص على تلبية المتطلبات المزدادة لنقل البيانات بسرعات عالية من الأجهزة المختلفة نحو الشاشة، وتقديم الطاقة الكهربائية بكفاءة للأجهزة من خلال المنفذ ذاته.

تفوق على المعايير الحالية

ويكمن جوهر ابتكار «GPMI» في قدرته على دمج وظيفتي نقل البيانات بسرعات فائقة النطاق الترددي، وتوصيل الطاقة الكهربائية من خلال كابل واحد. ويأتي هذا المعيار بنوعين رئيسيين من المنافذ؛ الأول هو «يو إس بي تايب-سي» (Type-C) المنتشر، والثاني «تايب-بي» (Type-B) الأكثر قوة، ولكن بتصميم جديد خاص به. ويوفر منفذ «تايب-سي» سرعة نقل بيانات تصل إلى 96 غيغابت في الثانية (12 غيغابايت في الثانية، ذلك أن الغيغابايت الواحد يساوي 8 غيغابت)، وقدرة على توصيل الطاقة بقدرة تصل إلى 240 واط، وهو ما يمثل قفزة نوعية مقارنة بقدرات معايير «يو إس بي4» و«ثاندربولت 4» الحالية اللذين يقدمان سرعات تصل إلى 40 غيغابت في الثانية (5 غيغابايت في الثانية).

أما منفذ «تايب-بي»، فيقدم أداء استثنائياً بسرعات نقل تصل إلى 192 غيغابت في الثانية (24 غيغابايت في الثانية) وقدرة توصيل للطاقة تصل إلى 480 واط، ما يجعله خياراً واعداً لتشغيل حتى أكثر الأجهزة تطلباً للطاقة الكهربائية. هذه القدرة على توصيل الطاقة بكفاءة تعني إمكانية تشغيل مجموعة واسعة من الأجهزة مباشرة عبر كابل «GPMI»، ما يقلل من الحاجة إلى كابلات طاقة منفصلة، ويسهم في تبسيط الاستخدام. وتجدر الإشارة إلى أن منافذ «HDMI» و«DisplayPort» تفتقر إلى ميزة نقل الطاقة الكهربائية عبر الكابل نفسه.

ولدى مقارنة معيار «GPMI» الجديد بالمعايير الأخرى الحالية، فنرى أنه يتفوق بوضوح في جوانب مهمة، حيث يتجاوز منفذ «تايب-بي» بشكل كبير، الحد الأقصى لسرعات HDMI 2.1 التي تبلغ 48 غيغابت في الثانية (6 غيغابايت في الثانية)، وDisplayPort 2.1 UHBR20 الذي تبلغ سرعته 80 غيغابت في الثانية (10 غيغابايت في الثانية). وتفتح هذه الزيادة الكبيرة في السرعة آفاقاً جديدة لنقل بيانات الفيديو والصوت غير المضغوطة بدقة فائقة جداً، ودعم معدلات تحديث للصورة مرتفعة، وهو أمر بالغ الأهمية لتجارب المشاهدة الغامرة والواقع الافتراضي المتقدم.

وسيعتمد مستقبل هذا المعيار على عدة عوامل، بما في ذلك اعتماد الشركات العالمية المصنعة للأجهزة الإلكترونية وصناع المحتوى، إضافة إلى المنافسة من التحديثات للمعايير الحالية، أو إطلاق معايير أخرى جديدة. يضاف إلى ذلك أن جهود 50 شركة مصنعة للأجهزة والكابلات، من شأنه تقديم نظام بيئي متقدم بنهج تعاوني يهدف إلى تسريع تبني المعيار الجديد، وضمان توافقه مع مجموعة واسعة من الأجهزة والمنتجات المقبلة.

إمكانات ثورية

ولا يقتصر طموح هذا المعيار الجديد على التفوق في الأداء التقني فحسب؛ بل يمتد ليشمل توفير تجربة أكثر سلاسة وتوحيداً، حيث يدعم بروتوكولات التحكم الشائعة مثل «HDMI-CEC»، ما يتيح للمستخدم التحكم بجميع الأجهزة المتصلة عبر بـ«GPMI» باستخدام جهاز تحكم عن بُعد (ريموت كونترول) واحد. وتعزز هذه الميزة من سهولة الاستخدام، وتخفض من تعقيد أنظمة الترفيه المنزلي وبيئة العمل.

وعلى الرغم من أن هذا المعيار لا يزال في مراحله الأولية، فإن الإمكانات الكامنة فيه هائلة؛ فمع التطور المستمر لتقنيات العرض بالدقة الفائقة جداً (8K)، والنمو المتسارع في مجالات الواقع الافتراضي والمعزز، سيزداد الطلب على تقنيات نقل بيانات فائقة السرعة وقادرة على توفير الطاقة بكفاءة.

يضاف إلى ذلك أن تضمين منفذ «يو إس بي تايب-سي» أحد الخيارات الرئيسية في هذا المعيار الجديد، يضمن توافقاً مع الأجهزة الحالية، وتلك المقبلة التي تعتمد على هذا النوع من المنافذ. ويمكن لهذا التوجه العملي أن يسهل عملية الانتقال الجماعي إلى المعيار الجديد، ويشجع جميع الشركات المصنعة حول العالم على تبني هذا المعيار الجديد في أجهزتها.

يقدم المعيار الجديد سرعات نقل للصوت والصورة غير مسبوقة والقدرة على نقل الطاقة الكهربائية

تطوير مباشر لأجهزة الترفيه والنظم الطبية

من المتوقع أن يجد هذا المعيار تطبيقات كبيرة في مجموعة واسعة من الأجهزة والقطاعات، ذلك أن السرعات الكبيرة لنقل البيانات التي يقدمها، وتوصيل الطاقة الكهربائية، تجعله حلاً مثالياً لتوصيل الشاشات فائقة الدقة بمصدر الصورة (مثل أجهزة البث التلفزيوني، وأجهزة الألعاب المتقدمة، والكمبيوترات المتطورة). وهذا الأمر بالغ الأهمية في عالم الترفيه المنزلي، حيث يمكن لـ«GPMI» تقديم تجربة مشاهدة غامرة مع محتوى فائق الدقة.

وبالإضافة إلى الترفيه المنزلي، يحمل هذا المعيار وعوداً كبيرة للتطبيقات المهنية في مجالات؛ مثل تحرير الفيديو والتصميم الهندسي الرقمي والتمثيل العلمي للجزيئات، لنقل مجموعات البيانات الضخمة باستمرار. كما يمكن أن يكون لهذا المعيار دور حاسم في تطوير نظم الواقع الافتراضي (VR) والمعزز (AR) المتقدمة، والتي تتطلب معدلات نقل بيانات عالية وزمن نقل منخفضاً، لتقديم تجارب واقعية وجذابة أكثر من السابق.

وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام «GPMI» في الأجهزة الطبية المتقدمة، لنقل الصور والفيديو عالي الدقة في العمليات الجراحية عن بُعد، أو في قطاع السيارات الذكية، لتوصيل الكاميرات فائقة الدقة لتطوير عملية القيادة الذاتية. كما يمكن استخدامه في أتمتة العمليات، ونقل البيانات بين الآلات والأجهزة المختلفة، لتشغيل الروبوتات والأجهزة الصناعية المختلفة.