ما وراء البيتكوين: 5 طرق ستنقذ بها الحوسبة الكمومية العالم

التنقل بين أجزاء السلسلة: الجزء الثاني من أربعة أجزاء. ← السابق | مشاهدة المسلسل كاملاً

في مقالاتنا السابقة، استكشفنا "الجانب المظلم" للثورة الكمومية: كيف تهدد عملة البيتكوين (BTC -0.69٪)والأمن السيبراني والاستقرار الجيوسياسي. من السهل النظر إلى هذه التقنية ورؤية أنها مجرد سلاح.

لكن يجب أن نتذكر لماذا يقوم العلماء ببناء هذه الآلات في المقام الأول. إنهم لا يفعلون ذلك لسرقة العملات المشفرة، بل لأن الحواسيب الكمومية هي الأدوات الوحيدة القادرة على كشف أعمق أسرار الطبيعة.

بينما تعمل الحواسيب التقليدية (مثل التي تستخدمها الآن) بنظام البتات (الأصفار والآحاد)، فإن الطبيعة تعمل بنظام الكيوبتات (الحالات الكمومية). وهذا يعني أن الحاسوب الكمومي قادر على محاكاة الواقع بطريقة لم يستطع أي حاسوب عملاق آخر القيام بها. ومن المرجح أن تُبشّر هذه القدرة بعصر ذهبي جديد من الابتكار.

إليكم أهم 5 طرق ستُحدث بها هذه التقنية ثورة في حياتنا نحو الأفضل.

1. نهاية المرض (اكتشاف الأدوية)

يُعدّ تطوير دواء جديد اليوم عملية تجريبية تعتمد على التجربة والخطأ. فهي تتطلب مليارات الدولارات وعقودًا من الزمن، لأن أجهزة الكمبيوتر الحالية لا تستطيع محاكاة كيفية تفاعل جزيء الدواء مع جسم الإنسان بدقة على المستوى الذري. ببساطة، هي قاصرة عن ذلك. وتُجري شركات الأدوية الكبرى ومراكز الأبحاث تجارب على نماذج الكمّ الأولية لتسريع عملية فحص الأدوية وتحليل تفاعلات البروتينات.

ستُغير الحواسيب الكمومية هذا الواقع. فهي قادرة على محاكاة "طي البروتين" - الأشكال ثلاثية الأبعاد المعقدة التي تتخذها الكائنات الحية - بشكل فوري. وهذا من شأنه أن يسمح لنا بتصميم جزيئات مُخصصة لاستهداف لويحات مرض الزهايمر، وتدمير الخلايا السرطانية دون إلحاق الضرر بالأنسجة السليمة، ووقف الفيروسات قبل أن تتحول إلى أوبئة.

↑ العودة إلى الرسم البياني

2. "البطارية الخارقة" (علم المواد)

إن أكبر عقبة أمام مستقبل الطاقة المتجددة ليست توليد الطاقة (فالطاقة الشمسية وطاقة الرياح تعملان بشكل جيد)؛ بل هي تخزين تتميز بطاريات الليثيوم أيون الحالية بثقل وزنها وبطء شحنها وسرعة تلفها. ويمكن أن تُسفر عمليات المحاكاة نفسها عن اكتشاف محفزات جديدة لإنتاج الهيدروجين ومواد لتخزين الطاقة في الشبكات الكهربائية لفترات طويلة.

ستُمكّن الحواسيب الكمومية علماء المواد من محاكاة تركيبات كيميائية جديدة للبطاريات، وهي حاليًا مجرد نظريات. تخيّل بطارية أخف من البلاستيك، تشحن سيارتك في ثلاث دقائق، وتحتفظ بطاقة كافية لتشغيل منزلك لمدة أسبوع. هذا هو "الهدف المنشود" في عالم الطاقة، والمحاكاة الكمومية هي الدليل للوصول إليه.

↑ العودة إلى الرسم البياني

3. إطعام العالم (تثبيت النيتروجين)

هذا موضوع ممل ذو تأثير هائل. حاليًا، تستهلك عملية إنتاج الأسمدة (عملية هابر-بوش) ما يقارب 2% من إجمالي إمدادات الطاقة في العالم. وتتطلب هذه العملية حرارة وضغطًا هائلين لتحويل الهواء إلى نيتروجين للمحاصيل.

مع ذلك، تقوم البكتيريا البسيطة في التربة بهذه العملية بشكل طبيعي يوميًا دون استهلاك أي طاقة. لا نعرف كيف تفعل ذلك لأن الإنزيم المسؤول عنها معقد للغاية بحيث لا يمكن محاكاته باستخدام حاسوب فائق. قد يكشف الحاسوب الكمومي سر هذا الإنزيم، مما يسمح لنا بإنتاج الأسمدة بتكلفة طاقة شبه معدومة، وبالتالي تغذية الكوكب مع خفض انبعاثات الكربون العالمية بشكل كبير.

↑ العودة إلى الرسم البياني

4. "نموذج الإله" (تغير المناخ)

يُعدّ تغيّر المناخ تحديًا كبيرًا نظرًا لتعقيد كوكب الأرض. فالسحب والمحيطات والصفائح الجليدية والغابات تتفاعل جميعها بطرقٍ فوضوية. وتضطر الحواسيب العملاقة الحالية إلى إخفاء التفاصيل الدقيقة لإجراء الحسابات. وهذا يُجبر صانعي السياسات على اتخاذ قرارات مناخية باهظة التكاليف بناءً على تنبؤات غير مكتملة. وقد تُتيح المحاكاة الكمومية للحكومات اختبار السياسات واستراتيجيات الهندسة الجيولوجية وانتقالات الطاقة في بيئة افتراضية قبل تطبيقها في العالم الحقيقي.

تستطيع الحواسيب الكمومية التعامل مع هذا التعقيد، وستُمكّننا من بناء "نسخة رقمية" للأرض. وبذلك، سنتمكن من التنبؤ بدقة بتأثير الهندسة الجيولوجية، واحتجاز الكربون، أو التغييرات السياسية بعد خمسين عامًا. هذا سينقلنا من مجرد "تخمين" الطقس إلى "معرفة" المناخ.

↑ العودة إلى الرسم البياني

5. تعزيز الذكاء الاصطناعي (التعلم الآلي الكمي)

نشهد حاليًا طفرة في مجال الذكاء الاصطناعي، لكن النماذج الضخمة (مثل ChatGPT) تستغرق شهورًا وتستهلك ملايين الدولارات من الكهرباء لتدريبها. ويُبشّر التعلّم الآلي الكمومي (QML) بتسريع هذه العملية بشكلٍ هائل.

لا يقتصر الأمر على روبوتات الدردشة الأسرع فحسب، بل يتعلق بالذكاء الاصطناعي القادر على تحسين الخدمات اللوجستية العالمية فورًا، وإدارة شبكات المرور في المدن بأكملها في الوقت الفعلي لإنهاء الازدحام، أو تحسين شبكات الطاقة الوطنية لمنع انقطاع التيار الكهربائي. هذا يقربنا خطوة أخرى نحو الذكاء الاصطناعي العام الحقيقي.

↑ العودة إلى الرسم البياني

الخلاصة: السيف ذو الحدين

إن مستقبل الحوسبة الكمومية قادم لا محالة. نعم، إنه يشكل تهديدًا كبيرًا لأمننا الرقمي الحالي، وتحديدًا لأنظمة مثل بيتكوين التي تعتمد على الرياضيات القديمة. هذا الخطر حقيقي، وكما ناقشنا في هذه السلسلة، يجب علينا الاستعداد له.

لكنّ النظر إلى الحوسبة الكمومية كمجرد تهديد يُغفل الصورة الكلية. فهذه التقنية تمثل قفزة نوعية في القدرات البشرية. فالآلة نفسها التي تفكّ شفرةً ما، قادرة على علاج مرض. والقوة نفسها التي تهدد تقنية البلوك تشين، قادرة على إنقاذ المناخ.

إن التحدي الذي يواجه العقد القادم ليس مجرد النجاة من التهديد الكمي؛ بل هو النجاة منه حتى نتمكن من الاستمتاع بالمستقبل الكمي.