المختص التقني في الذكاء الاصطناعي / عثمان أحمد
يشهد العالم مرحلة مفصلية في تطور الحوسبة، حيث لم تعد السرعة وحدها المقياس، بل أصبح الدمج بين الحوسبة الكمومية والكلاسيكية هو التحدي والفرصة الكبرى معًا. الفيديو الذي نشرته NVIDIA بعنوان “NVQLink: Unlocking Quantum-GPU Supercomputing” يعرض بدقة هذا التحول، كاشفًا عن مشروع طموح يهدف إلى بناء جيل جديد من الحواسيب الفائقة القادرة على الجمع بين الدقة الكمومية وقوة المعالجة الرسومية.
التحدي الجوهري: هشاشة الكيوبتات
جوهر الحوسبة الكمومية هو “الكيوبت” (Qubit)، الذي يتميز بخاصيتي التراكب والتشابك، ما يتيح له تمثيل أكثر من حالة في الوقت نفسه. هذه الخاصية تجعل الحواسيب الكمومية قادرة على معالجة مليارات العمليات المتوازية في لحظة واحدة.
لكن هذه القوة تقابلها هشاشة مفرطة: الكيوبتات تتأثر بسهولة بالضوضاء والحرارة والمجالات المغناطيسية، مما يؤدي إلى فقدان حالتها الكمومية بسرعة. النتيجة؟ أخطاء في الحسابات وانهيار النظام بعد مئات العمليات فقط بينما المشكلات الواقعية تحتاج إلى تريليونات العمليات المستقرة.
الحل الثوري: تصحيح الخطأ الكمومي
لمعالجة هذه المعضلة، يتجه الباحثون إلى ما يُعرف بـ “تصحيح الخطأ الكمومي” (Quantum Error Correction).
الفكرة تقوم على استخدام كيوبتات إضافية مترابطة ترصد الأخطاء وتصححها في الكيوبتات الأساسية، دون المساس بالمعلومة الأصلية.
لكن هذه التقنية تتطلب قدرات حوسبية هائلة، تتجاوز بكثير ما تستطيع الأنظمة الكلاسيكية الحالية تقديمه مما جعل الحاجة إلى دمج الحوسبتين أمرًا حتميًا.
ابتكار NVIDIA: بنية NVQLink ومنصة CUDA-Q
هنا يبرز دور NVIDIA، التي تقدم بنية ربط ثورية تسمى NVQLink.
تتيح هذه التقنية ربط المعالجات الكمومية (QPUs) مباشرة بوحدات معالجة الرسومات (GPUs) عالية الأداء، مما يسمح بنقل تيرابايت من البيانات آلاف المرات في الثانية.
هذا الترابط السريع هو المفتاح لتطبيق خوارزميات تصحيح الأخطاء الكمومية بكفاءة، وتحقيق التناغم بين العالمين الكمومي والكلاسيكي.
تعمل NVQLink جنبًا إلى جنب مع منصة برمجية مفتوحة المصدر تسمى CUDA-Q بيئة موحدة تتيح للمطورين إنشاء وتشغيل تطبيقات هجينة تجمع بين الحسابين الكمومي والكلاسيكي بسهولة.
الشراكات الإستراتيجية
تسير NVIDIA في هذا الطريق بالتعاون مع أبرز اللاعبين في مجال الحوسبة الكمومية:
Rigetti Computing: رائدة في الحواسيب فائقة التوصيل وتوفر الوصول السحابي إلى منصاتها الكمومية.
Infleqtion (ColdQuanta سابقًا): متخصصة في تكنولوجيا الذرات المحايدة لتطوير أنظمة كمومية قابلة للتوسع التجاري.
Quantinuum: نتاج اندماج Honeywell Quantum Solutions وCambridge Quantum، وتُعد من أكثر الشركات تكاملًا، تجمع بين الأجهزة الكمومية المتقدمة والبرمجيات المتطورة.
هذا التحالف يعكس توجهًا عالميًا نحو بناء نظام بيئي كمومي متكامل يربط الصناعة، البحث العلمي، والذكاء الاصطناعي.
الرؤية المستقبلية: الحوسبة الفائقة المدمجة
يرى الخبراء أن الحوسبة الكمومية لن تحل محل الكلاسيكية، بل ستكملها.
الهدف ليس استبدال أحدهما بالآخر، بل صنع منظومة هجينة تعمل بانسجام حيث تتولى الكلاسيكية المهام الضخمة العامة، بينما تتعامل الكمومية مع المشكلات المعقدة ذات الطبيعة الاحتمالية.
بفضل NVQLink وCUDA-Q، يمكن للباحثين تنسيق عمل الأنظمة الكمومية مع الحواسيب الفائقة المدعومة بالذكاء الاصطناعي، مما يفتح آفاقًا جديدة في:
اكتشاف الأدوية وتصميم الجزيئات.
تحليل البيانات المالية والتنبؤات الاقتصادية.
تطوير مواد جديدة ذات خصائص مبتكرة.
تسريع تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي المستقبلية.
الخاتمة