D-Wave (QBTS): تجاريّة الحوسبة الكمومية

من المتوقع أن تُحدث الحوسبة الكمومية ثورة في القدرة الحاسوبية، حيث يختلف هذا الشكل الجديد من الحوسبة جذريًا عن الحوسبة الكلاسيكية. بدلاً من معالجة النتائج الثنائية (1 و0)، يمكنه معالجة “البتات الكمومية”، المسماة كيوبيت، حيث تكون بيانات الجسيم إما 0 AND 1 في آن واحد، أو 1، أو 0.

هذا يسمح لأجهزة الحوسبة الكمومية باختبار أعداد هائلة من الاحتمالات في آن واحد، على عكس الحواسيب العادية التي تعالج المهام خطوة بخطوة. وبالتالي، يمكنها حل مشكلات لا يمكن التعامل معها بالطرق التقليدية القائمة على الثنائيات والسيليكون.

مع ذلك، فإن إنشاء الظروف التي تكون فيها الكيوبيت مستقرة بما يكفي لأداء حسابات مفيدة كان تحديًا حقيقيًا.

أحد المسارات هو استخدام المواد الفائقة التوصيل (المواد التي لا تُظهر مقاومة كهربائية)، لكن ذلك يعمل فقط في درجات حرارة منخفضة جدًا. وهذا يتطلب طاقة كبيرة، وهو مكلف وصعب التحقيق.

خيار آخر هو ما يُسمّى تقنية الأيونات المحاصرة. بدلاً من الشرائح الفائقة التوصيل، تستخدم ذرات مشحونة فردية (أيونات) تُثبت في مكانها بواسطة حقول مغناطيسية وكهربائية داخل حجرة فراغ، وتُتحكم وتُقاس باستخدام ليزر دقيق.

على عكس الشرائح الفائقة التوصيل، تُنتج هذه التقنية أنظمة مستقرة جدًا، حيث تستمر الحالات الكمومية من ثوانٍ إلى دقائق بدلاً من ميكروثوانٍ. ومع ذلك، فإنها أقل قوة من حيث القدرة الحاسوبية، كما أن ربط أجهزة الحوسبة الكمومية معًا يُعد مهمة صعبة.

حتى الآن، ركّز معظم اهتمام الصناعة على هاتين التقنيتين، حيث تركز عمالقة التقنية مثل Google وIBM وMicrosoft (MSFT ) على تقنية الفائقة التوصيل، وتتركّز شركات مثل Honeywell على تقنية الأيونات المحاصرة.

لكن هناك مسارًا ثالثًا قد يكون في النقطة المثالية بين الموثوقية المنخفضة والحسابات البطيئة جدًا: التلدين الكمومي.

شركة واحدة على وجه الخصوص هي الرائدة في هذه التقنية، وقد تصبح القائد في التطبيقات الأولية للحوسبة الكمومية في العالم الحقيقي: D-Wave

نظرة عامة على D-Wave

تاريخ D-Wave

D-Wave تأسست عام 1999، قبل أي ضجة حول الحوسبة الكمومية، عندما كان الإنترنت لا يزال تقنية ناشئة ومزدهرة. اسمها يشير إلى أقدم شكل من الكيوبيت الذي استخدمته الشركة، D-Wave superconductors.

عملت الشركة في البداية كفرع من جامعة كولومبيا البريطانية، حيث لا تزال لها عمليات، إلى جانب موقع آخر في بالو ألتو، كاليفورنيا، وسرعان ما ستحصل على مقر رئيسي جديد ومرفق أبحاث وتطوير رئيسي في الولايات المتحدة في بوكا راتون، فلوريدا.

في عام 2007، أنشأت الشركة نموذج Orion Prototype، وهو نظام تجريبي مكوّن من 16 كيوبيت، وكان أول عرض عام لمعالج كمومي.

قامت الشركة بأول عملية بيع تجارية في عام 2011، معالج مكوّن من 128 كيوبيت بيعه لشركة لوكهيد مارتن (LMT ). وسعت مبيعاتها لاحقًا لتشمل NASA وGoogle، مقدمةً حواسيب كمومية تتراوح بين 500 إلى 2000 كيوبيت.

في عام 2020، تحولت الشركة من بيع أجهزة الحوسبة الكمومية فقط إلى تقديم وصول سحابي إلى الحوسبة الكمومية عبر منصتها السحابية Leap platform, إلى جانب نظام Advantage الذي يضم 5,000 كيوبيت.

كان هذا العرض موجهًا إلى مشكلات التحسين في العالم الحقيقي وتطبيقات صناعية، بدلاً من الأهداف النظرية أو التجريبية التي تتبعها معظم أنظمة الحوسبة الكمومية الأخرى.

“هذه الزيادة في عدد الكيوبيت والاتصال تعني أن مشكلات التطبيقات الأكبر يمكن حلها مباشرةً على الشريحة الكمومية. يمكن لـ Advantage QPUs استيعاب مدخلات أكبر بمتوسط ثلاثة أضعاف مقارنةً بمدخلات QPUs من طراز 2000Q. علاوةً على ذلك، يمكن تضمين مشكلات التطبيقات بشكل أكثر تكثيفًا على Advantage QPUs (التضمينات الأكثر تكثيفًا ترتبط بحلول ذات جودة أعلى).”

كانت جميع هذه الحواسيب الكمومية تعتمد على التلدين الكمومي، وهي طريقة مثالية لتجميع عدد أكبر من الكيوبيت مقارنةً بأجهزة الأيونات المحاصرة، وأكثر موثوقية وأسهل في التوسع من الشرائح الفائقة التوصيل.

منذ عام 2019، بدأت الشركة أيضًا في التوسع إلى معالجات النموذج البوّابي، وهي تقنية الحوسبة الكمومية الفائقة التوصيل “العادية”، مكملةً لقدرات التلدين الكمومي (انظر أدناه لتفصيل كل منهما)، مما دفع الشركة إلى تمثيل نفسها كـ “الشركة الوحيدة في العالم التي تقدم حوسبة كمومية بمنصتين”.

المصدر: D-Wave

“بينما يتفوّق التلدين الكمومي في التحسين، محاكاة المواد، وبعض أعباء الذكاء الاصطناعي، من المتوقع أن تدفع الحوسبة الكمومية النموذجية إلى تقدم تطبيقات مثل الكيمياء الكمومية، تصميم الجزيئات، وتخزين الطاقة من الجيل التالي.”

تم إدراج الشركة في البورصة عام 2022 عبر دمج SPAC في بورصة نيويورك.

أخيرًا، قامت D-Wave بـ ادعاء “تفوق كمومي” مثير للجدل في عام 2025، معلنةً أنه لأول مرة استخدم أحدهم الحوسبة الكمومية لحل مشكلة علمية أسرع من الحواسيب الكلاسيكية.

“درّسوا مشكلة محددة حيث تبدأ حرارة المادة عند الصفر المطلق، وتسمح التقلبات الكمومية لها بالانتقال من حالة إلى أخرى. يقدّرون أن أجهزتهم حققت النتيجة أسرع بصورة أسية من أي حساب كلاسيكي.”

في حين أن فرقًا من العلماء الآخرين يدّعون أنهم قادرون أو قد نجحوا في تحقيق شيء مماثل باستخدام حاسوب كلاسيكي، كان هذا توضيحًا جيدًا أن تقنية التلدين الكمومي من D-Wave تصبح بسرعة منافسًا صالحًا لأجهزة الحوسبة الفائقة الحالية.

“هذه نتائج 25 سنة من تطوير الأجهزة والبحث في D-Wave،”

محمد أمين – عالم فيزياء أول في D-Wave.

D-Wave بالأرقام

على الرغم من بداية نجاحها التجاري وعرض الحوسبة السحابية، لا يزال يُنظر إلى D-Wave كشركة ناشئة تقنية أولاً، مع تركيز كبير على البحث والتطوير، حيث توظف 385 موظفًا فقط، ويُحوَّل نحو 20% إلى 25% من إجمالي الموظفين إلى حاملي شهادات دكتوراه.

تمتلك الشركة ما يصل إلى 290 براءة اختراع أمريكية مُمنوحة وإجمالي أكثر من 800 براءة اختراع مُمنوحة ومعلقة عالميًا. يضع ذلك D-Wave في المرتبة الثالثة عالميًا من حيث محفظة براءات الاختراع الكمومية، خلف عمالقة IBM وAlphabet (GOOG ) (Google) في إجمالي المنشورات البرائية. يغطي أكثر من 60% من براءات D-Wave الفيزياء الأساسية للمعالجات الكمومية، وتصنيع الشرائح، والبنية التحتية الحرارية المتقدمة.

تحصي D-Wave أكثر من 100 شريك مؤسسي، مع تركيز على قطاعات مثل المالية، الشركات الصناعية (الكيميائيات، الصلب، الإنشاءات، إلخ)، الاتصالات، وغيرها.

المصدر: D-Wave

حاليًا، نصف عملاء D-Wave هم مؤسسات تجارية، حيث تُشكل إيرادات العملاء التجاريين 65% من إجمالي الإيرادات، و45% من تلك الإيرادات تأتي من عملاء Forbes Global 2000. هذه التعاونات مع العملاء المؤسسين ليست أكاديمية فقط، بل تُستخدم بالفعل بانتظام لحالات استخدام محددة.

على سبيل المثال، تُستخدم أدوات D-Wave بالفعل من قبل AT&T (T ) لتقليل زمن معالجة عبء تحسين الشبكة من حوالي ساعة إلى أقل من 15 ثانية. عميل آخر يستخدمها لتحسين الجداول الزمنية:

“يوفر المجدول الآلي كلًا من الوقت والجهد، مخفضًا ما كان يُستغرق 80 ساعة إلى مجرد 15 ساعة أسبوعيًا، أي توفير بنسبة 80٪ في الوقت.”

Pattison Food Group

أو CaixaBank (48CA.DE )، أحد البنوك الرائدة في إسبانيا، استخدمت D-Wave لتحسين تصميم محفظة للتداول عالي السرعة. ما كان يستغرق عدة ساعات من وقت الحوسبة تم تقليصه إلى دقائق فقط بفضل تقنية الحوسبة الكمومية.

“قامت التطبيقات الكمومية المختلطة بتقليل زمن الحوسبة لحل المشكلات المالية المعقدة بشكل كبير، محققةً تحسينًا في تحسين محفظة الاستثمار، وزيادةً في معدل العائد الداخلي لمحفظة السندات (IRR)، وتقليل رأس المال المطلوب لعمليات التحوط، نتيجةً لتعاونهم.”

يظهر D-Wave Advantage2، الذي أُطلق في عام 2025، أكثر من 4,500 كيوبيت نشط. هذا انخفاض طفيف مقارنةً بـ Advantage1 الذي يضم 5,000 كيوبيت، وهو تبادل استراتيجي تم لإحداث تحسين كبير في الأداء العام وجودة ومصداقية المعالج.

أحد التغييرات الرئيسية هو الانتقال من اتصال كيوبيت بـ 20 مسارًا، ارتفاعًا من الاتصال السابق بـ 15 مسارًا، مما يسمح بربط مشكلات التحسين المعقدة مباشرةً على الشريحة. تحسين آخر في Advantage2 هو أن أوقات التماسك الكمومي قد تضاعفت، وتم خفض الضوضاء بنسبة 75٪، مما أدى إلى تسريع يتراوح بين 20× إلى 25,000× في مشكلات التحسين وصناعة المواد الصعبة.

تخطط D-Wave لإطلاق Advantage3، نظام يضم 20,000 كيوبيت بحلول عام 2029، مع توسيع إلى 100,000 كيوبيت بحلول عام 2031.

المصدر: D-Wave

تقنيات D-Wave

تقنية التلدين الكمومي من D-Wave

الفيزياء الأساسية وراء تقنية D-Wave هي أن معالجات التلدين الكمومي تعيد بطبيعتها حلولًا منخفضة الطاقة. لذا إذا تمكنت من نمذجة مشكلة واقعية وصياغتها كمشكلة تقليل طاقة، يمكن للكمبيوتر الكمومي أن يجد تلقائيًا الخيار الأفضل للوصول إلى حالة طاقة دنيا، وهو ما يترجم عبر النموذج إلى إجابة مباشرة على نوع الحساب المطلوب، مثل تحديات الجدولة أو أسئلة إيجاد المسار (مشكلات التحسين).

فئة أخرى من المشكلات التي يمكن لتقنية التلدين الكمومي حلها هي مشكلات العينة. في هذه الحالة، يمكن للنظرة العامة على حالات الطاقة المنخفضة المتعددة أن تساعد في توجيه نموذج التعلم الآلي في الاتجاه الصحيح.

“إن أخذ عينات من العديد من الحالات منخفضة الطاقة وتوصيف شكل مشهد الطاقة مفيد لمشكلات التعلم الآلي حيث تريد بناء نموذج احتمالي للواقع.”

ميزة هنا هي أن النماذج الاحتمالية تتعامل صراحةً مع عدم اليقين من خلال احتساب الفجوات في المعرفة والأخطاء في مصادر البيانات.

“على سبيل المثال، عند التدريب على مجموعة بيانات MNIST الشهيرة للأرقام المكتوبة يدويًا، يمكن لمثل هذا النموذج توليد صور تشبه الأرقام المكتوبة يدويًا وتكون متسقة مع مجموعة التدريب.”

بشكل أكثر تفصيلًا، يعمل التلدين الكمومي عن طريق ربط كيوبيتات فردية معًا، بحيث يمكنها التأثير على بعضها البعض. لكل زوج إضافي من الكيوبيتات المتشابكة، تزداد قدرة الحاسوب أُسِّيًا، بينما في الحوسبة الكلاسيكية يضيف زيادة السعة فقط دون مضاعفتها.

“لكيوبيتين أربع حالات ممكنة لتحديد مشهد الطاقة؛ ثلاثة كيوبيتات ثماني حالات. كل كيوبيت إضافي يضاعف عدد الحالات التي يمكنك تعريف مشهد الطاقة عليها.”

لهذا السبب فإن زيادة الاتصال واستقرار الكيوبيتات تُعد ذات أهمية مماثلة للعدد الكلي، حيث تُصبح الكيوبيتات الأكثر استقرارًا صالحة للمزيد من الحسابات، وتزيد الاتصالات القوة الحاسوبية أُسِّيًا.

لذلك تعتبر D-Wave أن التلدين الكمومي هو الخيار المثالي للتطبيقات الواقعية:

• التلدين أكثر استقرارًا وموثوقية من طرق الحوسبة الكمومية الفائقة التوصيل الأخرى، وأسهل في التحقيق، مما يجعله أكثر قابلية للتوسع إلى آلاف أو عشرات الآلاف من الكيوبيتات الفعّالة.
• كيوبيتات التلدين أسرع من كيوبيتات تقنية الأيونات المحاصرة، مما يسمح لها بأداء حسابات معقدة بسرعة أكبر، وتنافس الحواسيب الفائقة الكلاسيكية.

بشكل عام، يجعل هذا التلدين أكثر تحديدًا من حيث التطبيقات، معظمها يقتصر على مشكلات التحسين والبحث، لكنه يمنحه كفاءة وميزة مبكرة على الحواسيب الكمومية العامة.

تقنية النموذج البوّابي من D-Wave

عند وصف “تقنية الحوسبة الكمومية الفائقة التوصيل”، ما يقصده الناس عادةً هو تقنية النموذج البوّابي، حيث تُستخدم سلسلة مُتحكم فيها من البوابات المنطقية، بطريقة تشبه أكثر الحوسبة الكلاسيكية.

هذه التقنية بطبيعتها أكثر شمولًا ويمكن تطبيقها على مزيد من المشكلات مقارنةً بمجموعة محدودة تُعالجها تقنية التلدين. وهي النهج المفضَّل لدى شركات مثل IBM وGoogle وRigetti وغيرها.

مؤخرًا، عجلت D-Wave توسعها في هذا المجال من خلال الاستحواذ على Quantum Circuits Inc. (QCI) في صفقة أسهم بالكامل تُقَدَّر قيمتها حتى 550 مليون دولار.

من منظور المستثمر، قد يبدو هذا محيرًا قليلًا:

• من ناحية، يحول هذا D-Wave من “شركة ذات خدعة واحدة” إلى شركة لديها تطبيقات وعملاء حاليين، وشركة حوسبة كمومية عامة ذات سوق قابلية وصول أوسع على المدى الطويل.
• من ناحية أخرى، يثبت ذلك جزئيًا أن التلدين وحده قد يكون محدودًا جدًا، ويضع سؤالًا حول ما إذا كانت D-Wave تستطيع المنافسة مباشرةً مع عمالقة مثل IBM أو Google.

إذن السؤال ليس ما إذا كان النموذج القائم على البوابات سيكون مفيدًا لـ D-Wave، بل ما إذا كان سيمنحها ميزة تنافسية.

جانب إيجابي هو أن الخبرة والبراءات في تقنية التحكم الحراري المستخدمة في التلدين تنتقل جيدًا إلى شرائح النموذج البوّابي، مما يقلل الاستثمار المطلوب. على وجه الخصوص، D-Wave’s on-chip cryogenic control يقلل من حزمة الأسلاك الضخمة داخل الثلاجة الكمومية، وقد يُثبت كميزة تنافسية فريدة من عقد من التعامل مع أكبر الحواسيب الكمومية في الصناعة من حيث عدد الكيوبيت.

“إن بناء أنظمة تضم عشرات الآلاف من الكيوبيتات الفائقة التوصيل أجبر D-Wave على حل عنق الزجاجة المتعلق بالأسلاك قبل أي شركة أخرى. الآن، مع اقتراب أنظمة النموذج البوّابي من أحجام يصبح فيها الأسلاك العامل المحدد، تمتلك D-Wave تقنية يجب على المنافسين تطويرها من الصفر أو ترخيصها.

Sal Magnone”

إيجاب آخر هو أن منصة Leap Quantum Cloud مألوفة بالفعل لعملاء D-Wave، الذين يستخدمونها يوميًا، ويمكنهم ببطء، مع مرور الوقت، الانتقال إلى تقنية النموذج البوّابي لتطبيقات أخرى ومع تطور التقنية. البدء بالتلدين أسهل للعملاء، حيث يستخدم أدوات Python مثل D-Wave Ocean SDK، بدلاً من تجميع دوائر معقدة (مثل Qiskit).

ميزة تقنية محتملة أخرى هي كيوبيتات “المسار المزدوج” التي تتعامل مع كشف الأخطاء أصلاً على مستوى الشريحة، وقد تم الحصول عليها أيضًا في استحواذ Quantum Circuits Inc. الفكرة هي أنه بدلاً من بناء أنظمة ضخمة وتصحيح الأخطاء لاحقًا عبر البرمجيات، تضمن كيوبيتات المسار المزدوج أن الأخطاء تُرفع كإشارة مادية فور حدوثها.

المصدر: D-Wave

نظرًا لأن تقليل الأخطاء وتصحيحها يمثل عنق زجاجة رئيسيًا في التقنية الكمومية، قد يكون هذا مهمًا جدًا لمستقبل الشركة وتوسيع نماذج حواسيبها بسرعة.

“كجزء من استراتيجية D-Wave المزدوجة المنصات، ستكمل تقنية النموذج البوّابي أنظمتنا الجاهزة للتلدين. سيوسّع ذلك نطاق المشكلات الحسابية المعقدة التي يمكن للمنظمات استكشافها مع نضوج الحوسبة الكمومية، بما في ذلك مجالات مثل الكيمياء الكمومية، علم المواد، والذكاء الاصطناعي.”

الدكتور آلان باراتز – الرئيس التنفيذي لشركة D-Wave

مع ذلك، لا يزال نموذج البوّابي الخاص بـ D-Wave أصغر بكثير من منافسيه. ينتج حاليًا نظامًا مكوّنًا من 17 كيوبيتًا. يهدف إلى إنتاج نظام مكوّن من 49 كيوبيتًا في عام 2027، و181 كيوبيتًا في عام 2028. بهذا المعدل، تتوقع الشركة أن يقلل الانخفاض المتوازي في الأخطاء من خلق أول خوارزمية مقاومة للأخطاء في عام 2030 وأول تطبيقات واقعية في عام 2032.

المصدر: D-Wave

تطبيقات تقنية D-Wave

كما ذُكر، أحد التطبيقات الرئيسية لحوسبة التلدين الكمومي من D-Wave هو الجدولة، سواءً في الإنتاج أو في التوصيل واللوجستيات. مع تعقُّل سلاسل التوريد بشكل متزايد، يصبح التعامل مع آلاف الأجزاء أو الطرود وتحسين الطلب والنقل والتسليم مشكلة لا يمكن حلها بالطرق التقليدية. وإضافة عوامل مثل سعة المركبة، قيود الوقت، ظروف المرور المتغيّرة، وممارسات الاستدامة يزيد من التعقيد.

شكل آخر من الجدولة يمكن حله بكفاءة أكبر باستخدام التلدين الكمومي هو جدولة القوى العاملة. يتيح ذلك للشركات إدارة جداول الموظفين بفعالية أكبر مع مراعاة عوامل مثل تفضيلات النوبات، القوانين المتغيّرة، وإجازات المرض.

أخيرًا، تطبيق آخر هو إدارة الموارد، حيث يُؤخذ مصطلح “الموارد” بمعناه الواسع: المواد، الأموال، والموظفين. تُطبق نفس الطريقة، على سبيل المثال، من قبل شركات الاتصالات لإدارة موارد النطاق الترددي على الشبكات المحمولة خلال فترات الاستخدام الكثيف.

“تحلّ النزاعات المتعلقة بالموارد عن طريق إدارة الطلبات المتنافسة عبر الأقسام، وتوازن أعباء العمل لمنع الاختناقات، وتوجيه الأصول نحو المشاريع الحرجة لتحقيق تأثير أقوى. يمكن لهذا النهج تقليل الهدر، رفع الإنتاجية، والمساعدة في تحقيق ميزة تنافسية مستدامة.”

المصدر: D-Wave

ملخص المستثمر في D-Wave

يجب على المستثمرين في D-Wave أن يكونوا على علم بأن الحوسبة الكمومية مجال ناشئ وتنافسي جدًا.

تقريبًا كل شركة كمومية ستُصوّر نفسها على أنها اختارت المسار التكنولوجي الصحيح، إما لأنها أكثر موثوقية (الأيونات المحاصرة)، أكثر جاهزية للسوق (التلدين)، أو لديها إمكانات أكبر للتوسع (الفائقة التوصيل).

مع ذلك، فإن نشر حواسيب التلدين الكمومي على نطاق متزايد لحل مشكلات واقعية في التكنولوجيا الحيوية أو الاتصالات أو البنوك يُعد إنجازًا مثيرًا، وقد تكون D-Wave فائزة مفاجئة في المجال، بينما تُركز المناقشات غالبًا على شركات أخرى تستخدم تقنيات حوسبة كمومية مختلفة.

من الممكن أيضًا أن تُؤتي خبرة D-Wave الفريدة في بناء حواسيب كمومية تجارية ذات آلاف الكيوبيتات أُجراً بطرق أخرى مع التصاميم “العادية” الفائقة التوصيل.

ومن الجدير بالذكر أن ذلك منح الشركة براءات فريدة في التحكم الحراري وجعلها قادرة على معالجة كشف الأخطاء أصلاً على مستوى الشريحة، وهو ما لا تستطيع أي من اللاعبين الكبار القيام به مع نسختهم الخاصة من تقنية النموذج البوّابي.

في نهاية عام 2024، بدت الشركة وكأنها تواجه صعوبات وقد تنفد أموالها قبل أن تحقق تجاريًا على نطاق واسع. ومع تدفق مستمر من الصفقات الجديدة مع مؤسسات كبرى للتلدين الكمومي (بما في ذلك عبر السحابة)، ومع الملكية الفكرية الفريدة في تقنية النموذج البوّابي، يبدو وضع الشركة مختلفًا جدًا اليوم.

في الوقت نفسه، مع إيرادات لا تتجاوز 1.9 مليون دولار في الربع الثاني من عام 2026، فإن معظم التقييم الحالي بمليارات الدولارات يُستند إلى إمكانات الشركة، وقد يكون تنويع المخاطر عبر تقنيات الحوسبة الكمومية المتعددة هو النهج الأكثر حكمة في مجال يتطور بسرعة فائقة.

آخر أخبار وتطورات سهم D-Wave (QBTS)