شركات الحوسبة الكمومية تتصدر العناوين منذ أن أفادت التقارير بأن جنسن هوانغ، الرئيس التنفيذي لعملاق التكنولوجيا Nvidia، أخبر محللي السوق في 7 يناير أنه لا يرى أن الحواسيب الكمومية ستصبح "مفيدة حقًا" قبل عقدين من الزمن. في اليوم التالي، انهارت أسعار أسهم شركات IonQ وQuantum Computing Inc. وRigetti وD-Wave، رغم أنها استعادت جزءًا من خسائرها لاحقًا.
تعكس هذه التقلبات الحادة الصعود والهبوط الكبير الذي شهدته هذه الشركات في السنوات الأخيرة. ففي عام 2024، وصلت أسهمها إلى مستويات قياسية بعد إعلانات جوجل في ديسمبر، بما في ذلك أن شريحتها الكمومية Willow حققت إنجازًا في خفض معدل الخطأ في العمليات الحسابية، وهو تقدم مهم في السعي لبناء حواسيب كمومية مفيدة. تعد هذه التقنية بقدرتها على استغلال فيزياء الكم لتنفيذ حسابات معقدة، مثل محاكاة التفاعلات الكيميائية أو تحليل الأعداد الكبيرة إلى عواملها الأولية، وهي مهام قد تستغرق أكثر من عمر الكون لحلها باستخدام الحواسيب التقليدية.
تعكس هذه التقلبات الحادة الصعود والهبوط الكبير الذي شهدته هذه الشركات في السنوات الأخيرة. ففي عام 2024، وصلت أسهمها إلى مستويات قياسية بعد إعلانات جوجل في ديسمبر، بما في ذلك أن شريحتها الكمومية Willow حققت إنجازًا في خفض معدل الخطأ في العمليات الحسابية، وهو تقدم مهم في السعي لبناء حواسيب كمومية مفيدة. تعد هذه التقنية بقدرتها على استغلال فيزياء الكم لتنفيذ حسابات معقدة، مثل محاكاة التفاعلات الكيميائية أو تحليل الأعداد الكبيرة إلى عواملها الأولية، وهي مهام قد تستغرق أكثر من عمر الكون لحلها باستخدام الحواسيب التقليدية.
فهل أسهم هذه الشركات هشة مثل الحالات الكمومية للكيوبتات التي تصممها؟ وهل هذه التقلبات مبررة بسبب الاختراقات العلمية والتكنولوجية—أم بسبب النكسات؟
تفاؤل الصناعة
لا تعتقد شركة Global Quantum Intelligence (GQI)، التي تتابع سوق الحوسبة الكمومية، أن هذه التقلبات تعكس الواقع. يقول دوغ فينك، عالم الحاسوب في مقاطعة أورانج بكاليفورنيا، والذي يشغل منصب كبير مسؤولي المحتوى في GQI: "على الرغم من أن تكنولوجيا الكم قد واصلت تحقيق تقدم ثابت في عام 2024، وستستمر في ذلك خلال 2025 وما بعدها، إلا أننا نعتقد أن سوق الأسهم قد بالغ في رد فعله تجاه هذه الإعلانات."
تؤكد ماريا شُلد، الفيزيائية التي تعمل في شركة Xanadu الناشئة للحوسبة الكمومية والمقيمة في ديربان بجنوب إفريقيا، قائلة: "لقد حافظت الصناعة على وتيرة تقدم ثابتة، والتفاؤل يسود."
بالنسبة للعديد من المراقبين، كان الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن هوانغ لم يقل شيئًا جديدًا لم يكن متخصصو الحوسبة الكمومية يذكرونه علنًا منذ عقود. يقول جون مارتينيس، الفيزيائي الذي قاد فريق الحوسبة الكمومية في جوجل حتى تحقيقه اختراق "التفوق الكمومي" عام 2019—حيث نفّذ الكمبيوتر الكمومي حسابًا يتجاوز قدرات أي حاسوب كلاسيكي موجود حاليًا: "بناء حاسوب كمومي متكامل أصعب بكثير مما يعتقده الناس." ومنذ ذلك الحين، غادر مارتينيس وأسّس شركة ناشئة للحوسبة الكمومية تُدعى Qolab في سانتا باربرا، كاليفورنيا.
ربما يكون أحد المؤشرات الواضحة على أن السباق لا يزال في مراحله المبكرة هو أنه لم يتفوق أي من المنصات العديدة المستخدمة لبناء الحواسيب الكمومية—وهي الطرق الفيزيائية المختلفة لتجسيد الكيوبتات، المكافئات الكمومية للبتات التقليدية—بشكل واضح على منافسيه. يقول سكوت آرونسون، عالم الحوسبة النظرية في جامعة تكساس في أوستن، خلال مؤتمر Q2B24 في ديسمبر: "كنت أعتقد أننا سنحصل على فائز واضح بحلول الآن، لكن هذا لم يحدث بعد."
تؤكد ماريا شُلد، الفيزيائية التي تعمل في شركة Xanadu الناشئة للحوسبة الكمومية والمقيمة في ديربان بجنوب إفريقيا، قائلة: "لقد حافظت الصناعة على وتيرة تقدم ثابتة، والتفاؤل يسود."
بالنسبة للعديد من المراقبين، كان الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن هوانغ لم يقل شيئًا جديدًا لم يكن متخصصو الحوسبة الكمومية يذكرونه علنًا منذ عقود. يقول جون مارتينيس، الفيزيائي الذي قاد فريق الحوسبة الكمومية في جوجل حتى تحقيقه اختراق "التفوق الكمومي" عام 2019—حيث نفّذ الكمبيوتر الكمومي حسابًا يتجاوز قدرات أي حاسوب كلاسيكي موجود حاليًا: "بناء حاسوب كمومي متكامل أصعب بكثير مما يعتقده الناس." ومنذ ذلك الحين، غادر مارتينيس وأسّس شركة ناشئة للحوسبة الكمومية تُدعى Qolab في سانتا باربرا، كاليفورنيا.
ربما يكون أحد المؤشرات الواضحة على أن السباق لا يزال في مراحله المبكرة هو أنه لم يتفوق أي من المنصات العديدة المستخدمة لبناء الحواسيب الكمومية—وهي الطرق الفيزيائية المختلفة لتجسيد الكيوبتات، المكافئات الكمومية للبتات التقليدية—بشكل واضح على منافسيه. يقول سكوت آرونسون، عالم الحوسبة النظرية في جامعة تكساس في أوستن، خلال مؤتمر Q2B24 في ديسمبر: "كنت أعتقد أننا سنحصل على فائز واضح بحلول الآن، لكن هذا لم يحدث بعد."
التقنيات المتنافسة
يُنظر إلى تقنيتين على أنهما تتصدران السباق في الحوسبة الكمومية. التقنية التي تفضلها شركات مثل Google وIBM وRigetti وQolab وغيرها تعتمد على تمثيل الحالات الكمومية كتيارات في حلقات فائقة التوصيل. أما التقنية الأخرى، التي تدعمها شركات مثل IonQ وQuantinuum وAlpine Quantum Technologies، فتستخدم أيونات فردية معلقة في الفراغ. من جهتها، تسعى شركات مثل Quantum Computing Inc. وPsiQuantum وXanadu إلى تطوير الحوسبة الكمومية باستخدام الفوتونات.
يبدو أن المزيد من الشركات الجديدة تنضم إلى السباق بشكل مستمر. من بين هذه الشركات، Silicon Quantum Computing التي تعتمد على النقاط الكمومية السيليكونية، وQuEra التي تستخدم الذرات المتعادلة. وعلى المدى البعيد، تراهن Microsoft على الكيوبتات الطوبولوجية، والتي لم يتم إثباتها بعد في المختبر، ولكنها قد تقدم مزايا كبيرة من حيث تقليل الأخطاء.
يقول الباحثون إن لكل نهج مزاياه وعيوبه، وأن جميعها بحاجة إلى تحسينات كبيرة قبل أن تتمكن الحواسيب الكمومية من تحقيق التوقعات المأمولة منذ فترة طويلة. يتطلب ذلك تحسين موثوقية الكيوبتات الفردية وتكديس ما لا يقل عن مليون كيوبت في جهاز واحد. تتمثل إحدى الخطوات الأساسية في دمج عدة كيوبتات في حالات كمومية جماعية أكثر استقرارًا من الحالة الكمومية الفردية، باستخدام تقنيات تعرف باسم تصحيح الأخطاء الكمومية. كانت إحدى النتائج التي أعلنت عنها Google في ديسمبر هي إثبات أن إضافة المزيد من الكيوبتات يحسن من تصحيح الأخطاء.
يبدو أن المزيد من الشركات الجديدة تنضم إلى السباق بشكل مستمر. من بين هذه الشركات، Silicon Quantum Computing التي تعتمد على النقاط الكمومية السيليكونية، وQuEra التي تستخدم الذرات المتعادلة. وعلى المدى البعيد، تراهن Microsoft على الكيوبتات الطوبولوجية، والتي لم يتم إثباتها بعد في المختبر، ولكنها قد تقدم مزايا كبيرة من حيث تقليل الأخطاء.
يقول الباحثون إن لكل نهج مزاياه وعيوبه، وأن جميعها بحاجة إلى تحسينات كبيرة قبل أن تتمكن الحواسيب الكمومية من تحقيق التوقعات المأمولة منذ فترة طويلة. يتطلب ذلك تحسين موثوقية الكيوبتات الفردية وتكديس ما لا يقل عن مليون كيوبت في جهاز واحد. تتمثل إحدى الخطوات الأساسية في دمج عدة كيوبتات في حالات كمومية جماعية أكثر استقرارًا من الحالة الكمومية الفردية، باستخدام تقنيات تعرف باسم تصحيح الأخطاء الكمومية. كانت إحدى النتائج التي أعلنت عنها Google في ديسمبر هي إثبات أن إضافة المزيد من الكيوبتات يحسن من تصحيح الأخطاء.
زيادة الاستثمارات
الصعوبة في تقييم أسهم الشركات الكمومية بشكل صحيح تكمن في أن أي شركة لم تصل بعد إلى مرحلة المنتجات الناضجة للبيع. بعض الشركات، مثل آي بي إم، جعلت نماذجها الأولية متاحة للباحثين مجانًا، وجنت الأموال من خلال شراكات مع الشركات التي ترغب في اكتساب الخبرة في التكنولوجيا.
رغم أن عددًا قليلاً من الشركات الكمومية حققت نجاحًا كبيرًا في سوق الأسهم، إلا أن العديد من الشركات الناشئة قد ظهرت. وفقًا لقائمة تديرها GQI، هناك حوالي 400 شركة نشطة في مجال أجهزة الحوسبة الكمومية، برمجيات الكم، أو الاتصالات الكمومية، وبعضها استقطب استثمارات دفعت بتقييماته إلى أكثر من مليار دولار أمريكي.
تدفق الأموال إلى هذا القطاع تضخم منذ إعلان جوجل في عام 2019، وفقًا لتقرير صادر عن شركة الاستشارات ماكينزي في أبريل الماضي. بلغ الاستثمار ذروته عند 2.35 مليار دولار في عام 2022، ولكنه انخفض إلى 1.71 مليار دولار في عام 2023، وسط ركود عام في رأس المال الاستثماري. يقول دوغ فينك إن البيانات الأولية لـ GQI لعام 2024 تشير إلى أن الاستثمارات قد عادت تقريبًا إلى مستويات 2022.
يقول جون مارتينيس إن الضجة الإعلامية التي تثيرها بعض الشركات تجعل من الصعب جمع التمويل، مشيرًا إلى أنه استخدم تعليق هوانغ أثناء عرض شركته على المستثمرين. "في الواقع، أعتقد أنه كان متفائلًا. بمعدل التقدم الحالي، سيستغرق الوصول إلى مليون كيوبت وقتًا أطول من 20 عامًا." حتى الآن، أفضل الحواسيب الكمومية لا تزال تعمل ببضع عشرات إلى بضعة آلاف من الكيوبتات فقط.
مسألة أخرى يتم طرحها هي ما إذا كان الذكاء الاصطناعي الذي يعمل على الحواسيب التقليدية سيجعل بعض استخدامات الحوسبة الكمومية قديمة. في مناقشة مائدة مستديرة الشهر الماضي، طرح ديميس هاسابيس، المؤسس المشارك لـ Google DeepMind، هذا السؤال.
لكن في حدث Q2B24، قال عالم الفيزياء النظرية جون بريسكيل من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا إن المشكلات التي يسعى الباحثون لحلها باستخدام الحوسبة الكمومية، في مجالات مثل الكيمياء والمواد، لا يوجد لها الكثير من البيانات التي يمكن استخدامها لتدريب أنظمة التعلم الآلي. "لذا، لا أعتقد أننا في وضع يسمح لنا بتطبيق الذكاء الاصطناعي بشكل مثمر على هذا النوع من المشكلات في الوقت الحالي."
المصدر: مجلة Nature
رغم أن عددًا قليلاً من الشركات الكمومية حققت نجاحًا كبيرًا في سوق الأسهم، إلا أن العديد من الشركات الناشئة قد ظهرت. وفقًا لقائمة تديرها GQI، هناك حوالي 400 شركة نشطة في مجال أجهزة الحوسبة الكمومية، برمجيات الكم، أو الاتصالات الكمومية، وبعضها استقطب استثمارات دفعت بتقييماته إلى أكثر من مليار دولار أمريكي.
تدفق الأموال إلى هذا القطاع تضخم منذ إعلان جوجل في عام 2019، وفقًا لتقرير صادر عن شركة الاستشارات ماكينزي في أبريل الماضي. بلغ الاستثمار ذروته عند 2.35 مليار دولار في عام 2022، ولكنه انخفض إلى 1.71 مليار دولار في عام 2023، وسط ركود عام في رأس المال الاستثماري. يقول دوغ فينك إن البيانات الأولية لـ GQI لعام 2024 تشير إلى أن الاستثمارات قد عادت تقريبًا إلى مستويات 2022.
يقول جون مارتينيس إن الضجة الإعلامية التي تثيرها بعض الشركات تجعل من الصعب جمع التمويل، مشيرًا إلى أنه استخدم تعليق هوانغ أثناء عرض شركته على المستثمرين. "في الواقع، أعتقد أنه كان متفائلًا. بمعدل التقدم الحالي، سيستغرق الوصول إلى مليون كيوبت وقتًا أطول من 20 عامًا." حتى الآن، أفضل الحواسيب الكمومية لا تزال تعمل ببضع عشرات إلى بضعة آلاف من الكيوبتات فقط.
مسألة أخرى يتم طرحها هي ما إذا كان الذكاء الاصطناعي الذي يعمل على الحواسيب التقليدية سيجعل بعض استخدامات الحوسبة الكمومية قديمة. في مناقشة مائدة مستديرة الشهر الماضي، طرح ديميس هاسابيس، المؤسس المشارك لـ Google DeepMind، هذا السؤال.
لكن في حدث Q2B24، قال عالم الفيزياء النظرية جون بريسكيل من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا إن المشكلات التي يسعى الباحثون لحلها باستخدام الحوسبة الكمومية، في مجالات مثل الكيمياء والمواد، لا يوجد لها الكثير من البيانات التي يمكن استخدامها لتدريب أنظمة التعلم الآلي. "لذا، لا أعتقد أننا في وضع يسمح لنا بتطبيق الذكاء الاصطناعي بشكل مثمر على هذا النوع من المشكلات في الوقت الحالي."
المصدر: مجلة Nature