تستفيد أجهزة الكمبيوتر الكمومية من خصائص ميكانيكا الكم لحل المشكلات بشكل أسرع من أجهزة الكمبيوتر العادية.
منذ فترة طويلة يعتقد أنها تحفز تطور اختراقات جديدة في العلوم والأدوية المنقذة للحياة والتعلم الآلي وتشخيص الأمراض بشكل أسرع.
وفي تعليق لهُ قال كلاوس فون كليتزينغ الذي يبلغ من العمر 76 عامًا والذي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1985 لاكتشاف تأثير هول الكمومي الصحيح إن أجهزة الكمبيوتر الكمومية عند توفرها لن تحل محل الأنظمة التقليدية المستخدمة وسيتم تطبيقها في الغالب في البحوث والصناعات.
وقال كليتزينج خلال اجتماع لينداو الحائزين على جائزة نوبل للاجتماع الـ 69 هنا:
"لا أرى أجهزة الكمبيوتر الكمومية تطلق خلال 10 سنوات أخرى ، وحتى لو أتيت ، أشعر أنها لن تكون متاحة للحسابات اليومية للعامة".اتفقت إيلينا جوردان من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في الولايات المتحدة مع كليتسينغ.
وقالت إيلينا جوردان الباحثة بعد الدكتوراه التابع لجامعة كولورادو بولدر:
"لن تتوفر الحاسبات الكمومية التي يمكن أن تتفوق على أجهزة الكمبيوتر التقليدية في المستقبل القريب. هذا لأنها لا تزال في مرحلة التطوير". "هناك أجهزة كمبيوتر صغيرة يمكن اعتبارها دليلاً على المبدأ ، لكن غالبية مجموعات البحث لا تزال تحاول تحسين عمليات البوابة الواحدة مثل الدقة العالية وزيادة السرعة. إنها بعيدة كل البعد عن تقديم كمبيوتر كمومي قابل للبرمجة بالكامل مع مجموعة كبيرة عدد البايتات ، ".تأمل إيلينا جوردان في وجود محاكيات كمومية مفيدة لا يمكن استخدامها إلا لنوع محدود من المهام أي محاكاة نظام كمي مختلف يصعب دراسته بطريقة أخرى. وقالت "هذه المحاكاة ستكون ذات أهمية للبحث الأساسي".
بينما يحتوي الكمبيوتر الكلاسيكي على ذاكرة مكونة من وحدات البت حيث يتم تمثيل كل بت إما بواحد أو صفر فإن الكمبيوتر الكمومي من ناحية أخرى يحتفظ بسلسلة من البتات والتي يمكن أن تمثل واحدًا أو صفرًا أو أي تراكب الكم من تلك الأثنين Qubit.
أشار مانوج جوشي من معهد البصريات الكمومية ومعلومات الكم في النمسا:
"يمكن محاكاة الظواهر المعقدة في الطبيعة ، والتي يصعب إدراكها في المختبر أو المستعصية على جهاز كمبيوتر كلاسيكي ، في كمبيوتر الكم. سيكون الكمبيوتر الكمومي هو المنزل التالي للأفكار والنظريات المبتكرة. استنادًا إلى النظريات الجديدة ، "يمكن تصنيع مواد أو أدوية أو أجهزة جديدة. قد يساعدنا هذا في النهاية في التقدم التقني وتحسين صحة الإنسان". "توجد حواسب كمومية صغيرة في المختبرات بالفعل ، ولكن إذا سألت عن آلة متكاملة تعمل من تلقاء نفسها بكامل قوتها ، فربما يتعين علينا انتظار ذلك قليلاً".مشيرًا إلى أن بعض المبادرات من الشركات مثل IBM Q و DWave و Google AI موجودة بالفعل.
إن أجهزة الكمبيوتر الكمومية قد تكون مفيدة في مجالات محدودة في حين أن أجهزة الكمبيوتر العادية هي العمود الفقري للمجتمع.
"لا أعتقد ما إذا كنا سنحتاج إلى في وقت مضى إلى كمبيوتر الكم داخل الهاتف الذكي أو لغرض حل المشاكل الحسابية العامة. سيكون لها تطبيقات في البحث وكذلك على الجانب التقني / الشركات ،".يعتقد العلماء أنه من المتوقع استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لحل مشاكل التحسين الصعبة وضمان الاتصال الآمن والمساعدة في العثور على جزيئات جديدة للأدوية أو الأسمدة التي يمكن أن تجعل الحياة أفضل لكثير من الناس.
وقالت إيلينا جوردان:
"أعتقد أن أجهزة الكمبيوتر التقليدية ستبقى الأكثر أهمية للاستخدام العام. في المستقبل ، قد يكون استخدام جزء صغير من أجهزة الكمبيوتر الكمومية للاتصال الآمن ، ومولدات الأرقام العشوائية الحقيقية في أجهزة الكمبيوتر التي يمكن استخدامها على سبيل المثال للتشفير" ، "هناك نقطة مهمة وهي أنه من المتوقع أن تتفوق أجهزة الكمبيوتر الكمومية فقط على أجهزة الكمبيوتر التقليدية في بعض المهام وليس بشكل عام".تشعر إيلينا جوردان، في مجال البحوث والصناعة ، أن المعالجات الكمومية يمكن أن تصبح مفيدة لبعض مشكلات التحسين التي تمثل مشكلات صعبة لأجهزة الكمبيوتر التقليدية ولا يمكن حلها بكفاءة.
على سبيل المثال قالت إن مايكروسوفت تطور خوارزميات كمبيوتر كمومية تحسب بنية جزيئات جديدة محسّنة للأدوية أو الأسمدة.
وأوضحت إيلينا جوردان أنه من المتوقع أن تتفوق أجهزة الكمبيوتر الكم القابلة للبرمجة والتي تحتوي على عدد كبير من وحدات البت على أجهزة الكمبيوتر التقليدية في بعض المهام ولكن ليس بشكل عام.
وأضاف مانوج جوشي:
"من جانب المختبر ، تبذل العديد من الدول في أوروبا والصين والولايات المتحدة الأمريكية جهودًا لبناء آلات الكم الصغيرة. في الوقت الحالي ، تقتصر على عشرات الكويبتات فقط وتستخدم فقط لاختبار نماذج الألعاب في العلوم".