عقدت شركة سامسونج العملاقة لتقنية المستهلك والإلكترونيات العالمية حديثًا شراكة مع Honeywell Quantum Solutions والباحثين في الفيزياء في إمبريال كوليدج لندن لاستكشاف كيفية استخدام الحوسبة الكمومية لتطوير بطاريات أفضل.

وتساعد التحسينات التي تطرأ على تقنية البطارية في تحديد الأجهزة التي تشتريها، وتأمل شركة سامسونج – صانعة هواتف جالاكسي والأجهزة اللوحية والأجهزة الأخرى – أن تمنحها الحوسبة الكمومية ميزة.

وأصبحت تقنية اليوم محمولة ومتعددة الاستخدامات أكثر من أي وقت مضى بفضل البطاريات التي تدوم طويلاً وأجهزة تخزين الطاقة الأخرى، لكن البحث عن بطاريات وأجهزة أكثر قوة ومتانة يمكنها تحمل الشحن لفترة أطول لا ينتهي أبدًا.

وقال (جايكوانغ شين) Jaikwang Shin، نائب الرئيس الأول لمعهد سامسونج المتقدم للتكنولوجيا: تتمثل مهمة سامسونج في السعي اللامتناهي نحو إنشاء أفضل المنتجات والخدمات من خلال المواهب والتكنولوجيا.

وأضاف: تستمر شراكتنا مع Honeywell Quantum Solutions بهذه الروح من خلال استكشاف الإمكانات الهائلة للحوسبة الكمومية للعثور على مصادر جديدة للابتكار.

وعملت سامسونج مع البروفيسور (ميونغشيك كيم) Myungshik Kim، رئيس قسم علوم المعلومات الكمومية النظرية في قسم الفيزياء في إمبريال كوليدج لندن، وفريقه، لاستكشاف الخوارزميات الكمومية في المراحل المبكرة.

وابتكر فريق البحث محاكاة لديناميات نموذج الدوران التفاعلي – نماذج رياضية تستخدم لفحص المغناطيسية، وأجروا التجربة على نموذج H1 من نظام Honeywell Quantum Solutions، وهو أحدث جيل من أنظمة الحوسبة الكمومية القائمة على الأيونات المحاصرة.

وتطلبت المحاكاة المعقدة من نموذج النظام H1 تشغيل ما يُعرف باسم الدوائر العميقة واستخدام ما يصل إلى 100 بوابة كيوبت لدعم الحساب، وتتكون الخوارزميات الكمومية النموذجية من عدة بوابات أحادية وثنائية الكيوبت.

وتوفر بوابتان كيوبت، عمليات كمومية بين اثنين من الكيوبتات المنفصلة، التشابك بين الكيوبتات التي تجعل الحوسبة الكمومية أقوى من الحواسيب العملاقة التقليدية، لكن هذه العمليات الكمومية أيضًا أكثر صعوبة وتكلفة للاستخدام.

وغالبًا ما يمكن تقدير مدى تعقيد الدوائر الكمومية بناءً على عدد البوابات الثنائية الكيوبت، وقال البروفيسور كيم: إن نظام Honeywell Quantum Solutions كان أداؤه جيدًا وإن البيانات التي تم جمعها تتماشى مع توقعاتهم للنموذج، وإن البيانات مشجعة، وذلك بالنظر إلى عمق الدائرة الخوارزمية المطلوبة.

وقالت Honeywell Quantum Solutions: إن المشروع لا يفيد فريق سامسونج و إمبريال كوليدج لندن بأبحاثهما، لكنه أثبت أيضًا أن نموذج النظام H1 يمكنه التعامل مع الخوارزميات المعقدة بدرجة عالية من الدقة مما يمنح الباحثين الثقة في صحة نتائجهم.

ولا تزال أجهزة الحاسب الكمومية اليوم في بدايات الأجهزة التجارية، وغالبًا ما تعاني هذه الأنظمة من أخطاء فيزيائية تقلل من فعالية الحسابات.

ويستفيد نظام H1 من كيوبتات الأيونات المحاصرة لتوفير عمليات عالية الدقة للغاية والقدرة على الحفاظ على المعلومات الكمية لفترات طويلة.

وما يزال هناك الكثير من العمل المطلوب قبل أن تستخدم سامسونج الحوسبة الكمومية لتحسين البطاريات بطريقة عملية.

ومع ذلك، إذا تمكنت الشركة من حل التحديات التي أعاقت صانعي البطاريات الآخرين، فيمكنها إنتاج هواتف ذكية وأجهزة لوحية وأجهزة أخرى تدوم طويلاً لا يمكن للمنافسين مطابقتها.