التحالف بين آي بي إم وسيسكو يحدد المسار ل الحوسبة الكمومية الموزعةوقد التزمت الشركتان بتطوير شبكة تربط بين أجهزة الكمبيوتر الكمومية المقاومة للأخطاء على نطاق واسع، مع التركيز على تحقيق المعالم الأولى في بداية العقد المقبل.
تجمع الاتفاقية بين خبرة IBM في تصنيع وتشغيل وحدات المعالجة الكمومية مع قدرات سيسكو في الشبكات الكمومية والبروتوكولات المتقدمة، بهدف توسيع نطاق الحوسبة إلى ما هو أبعد من معالج واحد وتنسيق فرق الكم للعمل كما لو كانوا نظامًا واحدًا.
تحالف لتوسيع نطاق الحوسبة الكمومية الشبكية
وسوف يستكشف الطرفان إمكانية بناء شبكة حاسوبية كمية مقاومة للأخطاء الذي يسمح بأداء المهام المشتركة مع العشرات أو مئات الآلاف من الكيوبتاتتمكين الأحمال ذات القدرة على التعامل مليارات من البوابات الكمومية في مشاكل العالم الحقيقي.
وعلى المدى القصير، تتضمن الخطة تقديم أول دليل على المفهوم في خمس سنوات والتقدم نحو عرض أوسع بحلول نهاية عام 2030، وهو ما يمثل طريقًا للنضج التكنولوجي في كل من الأجهزة والشبكات.
بالنسبة للصناعة، لا يتعلق الأمر فقط ببناء وحدات معالجة نوعية أكبر: المفتاح يكمن في ربطهم بشكل موثوق وزمن وصول منخفض، بحيث تنمو الطاقة الفعالة من خلال ضم العديد من العقد الكمومية كجزء من شبكة فائقة منسقة.
تتضمن رؤية شركة Cisco لمركز البيانات الكمي بنية قادرة على الحفاظ على الحالات الكمومية الهشةتوزيع التشابك وتسهيل النقل الآني بين الفرق ومزامنة العمليات بدقة تصل إلى النانو ثانية.
وفي أوروبا وإسبانيا، فإن المبادرة لها آثار مباشرة: أنظمة البحث ومراكز الحوسبة الفائقة والشركات سيكون قادر اختبار الخوارزميات الموزعةتعزيز الأمن السيبراني وتسريع المشاريع في القطاعات الاستراتيجية إذا تم فتح هذه البنى التحتية للتعاون الدولي.
الهندسة التقنية وتحديات الترابط الكمي
خطط التصميم لتطوير الأجهزة والبرمجيات الكمومية التي تربط العديد من أجهزة الكمبيوتر الكبيرة. تقترح شركة IBM وحدة الشبكة الكمومية (QNU) كواجهة لوحدة المعالجة الكمومية، لتحويل المعلومات الكمومية الثابتة إلى معلومات كمومية طائرة قادرة على السفر عبر الشبكة.
ستكون الخطوة الحاسمة هي كيوبتات متشابكة بين أجهزة الكمبيوتر الموجودة في نقاط تبريد مختلفةولتحقيق ذلك، ستستكشف الشركتان اتصالات جديدة مثل محولات بصرية للموجات الدقيقة، فضلا عن استخدام الفوتونات الضوئية لنقل الكيوبتات بين المباني أو مراكز البيانات.
على مستوى الشبكة، تعمل شركة Cisco على إطار عمل بروتوكول عالي السرعة قادر على إعادة تكوين المسارات ديناميكيًا ومستمرًا. وبالتالي، موارد التشابك يمكن تخصيصها حسب الطلب لأزواج عشوائية من QNUs عندما تكمل العقد عملياتها الحسابات الجزئية.
وستقوم الشركات أيضًا بالتحقيق في كيفية جسر الشبكة مع الأجهزة المبتكرة ويمكن للبرمجيات مفتوحة المصدر استخدام عقد الشبكة الكمومية لشركة Cisco ربط وحدات معالجة نوعية متعددة في مراكز البيانات المختلفة، وتوسيع الطوبولوجيا إلى مسافات أكبر.
هذا النهج يفتح الباب أمام أبنية هجينة حيث يتعاون الحوسبة الفائقة الكلاسيكية والكمية، حيث تعمل الشبكة الكمومية كـ نسيج الترابط للتدفقات العمل المعقدة والموزعة.
- الترابط الكمي الموثوق بين العقد المنفصلة جغرافيًا لتشغيل الخوارزميات الموزعة.
- بروتوكولات مقاومة للأخطاء والخسارة مسافة طويلة، مع مزامنة فائقة الدقة.
- تكامل الحوسبة عالية الأداء/الكمية لتنظيم المهام المختلطة بأداء عالٍ من البداية إلى النهاية.
- الأمن الكمي الآمن وحماية البيانات في السيناريوهات الحرجة والبنية التحتية الاستراتيجية.
من حيث الجداول الزمنية، يهدف التعاون إلى إثبات المفهوم في حوالي خمس سنوات وتتطور نحو مظاهرة أوسع نحو نهاية العقد، وضع الأساس لما يمكن أن يصبح جنين الإنترنت الكمومي.
ومن بين التطبيقات المخطط لها، تبرز التطبيقات التالية: الأمثل الهائل في مجال الخدمات اللوجستية والمالية، تصميم المواد والأدوية معقدة، وكذلك اتصالات فائقة الأمان والرصد الدقيق للمناخ والأرصاد الجوية أو النشاط الزلزالي.
كما تفكر شركة IBM وشركة Cisco أيضًا تمويل مشترك لمشاريع بحثية والتعاون الأكاديمي لتوسيع النظام البيئي، وهو المسار الذي يمكن أن يسرع من عملية التبني في أوروبا ويعزز السيادة التكنولوجية في مجالات حيوية مثل الأمن السيبراني وعلوم المواد.
إذا تم تحقيق المعالم، سيتم ربط أجهزة كمبيوتر كمية متعددة مقاومة للأخطاء سيسمح لنا بمعالجة المشاكل واسعة النطاق من خلال التنسيق المتشابك والمتشابكإرساء الأساس لطبقة جديدة من الإنترنت ذات التأثير الصناعي والعلمي والحكومي.
