حددت شركة IBM المرحلة المقبلة من خارطة طريقها في الحوسبة الكمومية. ففي 11 نوفمبر 2026، أعلنت المجموعة الأمريكية عن «نايتهوك r3»، وهو معالج مصمم لتنفيذ 10.000 عملية كمومية على 520 كيوبتًا قابلًا للبرمجة، وأكدت خطتها لبناء نظام يضم أكثر من 1.000 كيوبت في 2027.
وقال جاي غامبيتا، مدير IBM Research، في بيان الشركة: «إن الحوسبة الكمومية المفيدة تتوقف على القدرة على تقديم النتائج بدقة وسرعة». ويأتي هذا الإعلان في سياق سباق تخوضه شركات ومختبرات عدة حول العالم لبناء حواسيب كمومية قادرة على حل مسائل عملية.
لماذا يهم عدد العمليات؟
الكيوبت هو الوحدة الأساسية للحاسوب الكمومي، ويمكنه أن يحمل مزيجًا من الصفر والواحد في الوقت نفسه. لكن الكيوبتات هشة، إذ تضيف كل عملية خطرًا صغيرًا لحدوث خطأ، وتتراكم الأخطاء كلما طال الحساب. ولهذا باتت IBM تركز على عدد العمليات التي تستطيع الشريحة تنفيذها بشكل موثوق، أي عمق دوائرها، بدلًا من الاكتفاء بعدد الكيوبتات.
والعمليات التي تشمل كيوبتين هي الأكثر عرضة للأخطاء. والقدرة على تنفيذ 10.000 عملية منها متتالية على شريحة واحدة ستتيح محاكاة أطول وأكثر تعقيدًا، في الكيمياء أو علوم المواد مثلًا، وهي مجالات يصعب على الحواسيب التقليدية التعامل معها بدقة.
«نايتهوك r3»: ما الذي أُعلن؟
بحسب IBM وموقع SiliconANGLE المتخصص:
- سيضم «نايتهوك r3» 520 كيوبتًا قابلًا للبرمجة، مبنية من 2.034 كيوبتًا فيزيائيًا؛
- يحافظ على بنية الشبكة المربعة للنسخة السابقة، حيث يرتبط كل كيوبت بأربعة كيوبتات مجاورة؛
- صُمم لتنفيذ دوائر تضم 10.000 عملية ثنائية الكيوبت؛
- يتضمن عشر وصلات «l-couplers» تنقل المعلومات الكمومية بين الشرائح.
ومن المتوقع أن يصدر المعالج في 2027، على أن تربط IBM بعد ذلك شريحتين من «نايتهوك r3» لتشكيل نظام من 1.040 كيوبتًا.
الشريحة الحالية ونتائجها
قُدمت النسخة المتاحة حاليًا، «نايتهوك r2»، في سبتمبر. وهي تنفذ أكثر من 7.500 عملية على 120 كيوبتًا، ويمكنها معالجة ما يصل إلى 100.000 عينة في الثانية. وتقول IBM إن عملاءها شغّلوا حتى الآن 34 مليار دائرة على أجهزتها.
وتتحدث الشركة عن تسريع يصل إلى 19 مرة مقارنة بمعالجاتها السابقة في مهام ملموسة:
- 15 مرة لشركة الطاقة E.ON؛
- 12 مرة في دراسة للمواد المغناطيسية مع مختبر أوك ريدج الوطني؛
- 8 مرات لشركة Algorithmiq الفنلندية الناشئة، مقارنة بمعالج Heron.
وفي مهمة Algorithmiq، تقدّر IBM أن الأساليب التقليدية القائمة على شبكات الموترات كانت ستحتاج إلى ذاكرة أكبر بنحو 240 مرة. ويعود جزء من هذا التحسن إلى إعادة ضبط الكيوبتات بسرعة أكبر بكثير بين عمليتي تشغيل متتاليتين.
وهذه الأرقام صادرة عن IBM وتقارن معالجاتها ببعضها. ولا تثبت «تفوقًا كموميًا» على أفضل الحواسيب التقليدية، وهو عتبة تتابعها الشركة عبر أداة عامة باسم Quantum Advantage Tracker.
ربط الشرائح ببعضها
يتمثل التحدي التقني الرئيسي في ربط المعالجات دون فقدان المعلومات. وتقول IBM إن وصلاتها حققت دقة نقل بنسبة 99.3%، في حين أن هدفها 99.9%.
كما جمعت المجموعة وحدتين للتبريد الفائق، وتؤكد أن النظام المشترك يمكن تبريده إلى أقل من 15 ميلي كلفن، أي أبرد من الفضاء الخارجي، في أقل من خمسة أيام.
تصحيح الأخطاء
يبقى الهدف البعيد لـIBM حاسوبًا كموميًا مقاومًا للأعطال، قادرًا على تصحيح أخطائه بنفسه. وتقول الشركة إنها تعمل مع مختبر أوك ريدج الوطني وشركة AMD على منصة تجمع المعالجات الكمومية والحواسيب الفائقة التقليدية لتطوير أساليب تصحيح الأخطاء.
ما الذي لم يتأكد بعد؟
- الأداء الفعلي لـ«نايتهوك r3» بعد تصنيعه، بعيدًا عن أهداف التصميم.
- ما إذا كان هدف 99.9% للوصلات بين الشرائح سيتحقق في 2027.
- تأكيد مستقل لنسب التسريع المعلنة في أعمال العملاء.
الصورة الرئيسية: حاسوب IBM Quantum System Two في سان سيباستيان بإسبانيا عام 2025 (صورة أرشيفية) — Irekia / Eusko Jaurlaritza، ويكيميديا كومنز، رخصة CC BY 4.0.
المصادر
- IBM Newsroom — IBM Quantum Nighthawk Demonstrates New Levels of Speed and Quality, with Plans to Scale Beyond 1,000 Qubits in 2027
- SiliconANGLE — IBM Quantum announces upcoming Nighthawk r3 processor designed to execute 10,000 operations
- MarkTechPost — IBM Quantum Nighthawk r3: 520 qubits and a 1,040-qubit system in 2027
