في السعي نحو مصادر طاقة تُحدث تغييرًا جذريًا باستخدام الحوسبة الكمّية

بالنسبة إلى صناعة الكيماويات، قد يُسهم تحويل هذه النظرية إلى منتج تجاري في إنشاء مركز أرباح مزدهر يمتد لعقود، مع تطبيقات تشمل كل شيء من الأجهزة المحمولة إلى السيارات ووصولًا إلى أشكال مستقبلية غير متوقعة من وسائل النقل. وهذا أحد الأسباب التي جعلت Jamie Garcia، المدير الأول لخوارزميات الحوسبة الكمّية والتطبيقات والنظرية في IBM، وفريقها من الكيميائيين المتخصصين في الحوسبة الكمّية يقضون وقتًا طويلًا في اجتماعات فيديو مع زملائهم الباحثين في Mitsubishi Chemical في اليابان.

وقد تواصل فريق IBM Quantum مع Qi Gao في Mitsubishi Chemical وNaoki Yamamoto في Keio University لنمذجة ودراسة الآلية المعقدة لإعادة ترتيب جزيء فوق أكسيد الليثيوم، وهي خطوة كيميائية أساسية في بطاريات الليثيوم-أكسجين. ويضع هذا التعاون الأساس لمحاكاة هذه المشكلة ودراستها على الحواسيب الكمّية تمهيدًا لاستكشاف تطبيقات مرتبطة بمشكلة واقعية في المستقبل.

تُعَد هذه المهمة شديدة الصعوبة بحيث لا يمكن تنفيذها بكفاءة حتى باستخدام أقوى أجهزة الكمبيوتر الفائقة المتاحة اليوم. بالنسبة إلى فريق البحث والتطوير في Mitsubishi Chemical، أثبتت نمذجة هذا التفاعل الكهروكيميائي المعقد على أجهزة الكمبيوتر التقليدية أنها بالغة الصعوبة. من خلال التعاون بين فِرق IBM وIBM Q Hub at Keio University، تستكشف Mitsubishi Chemical كيفية استخدام الحوسبة الكمّية لإنشاء محاكاة دقيقة لما يحدث داخل التفاعل الكيميائي على المستوى الجزيئي.

يدرك معظم الكيميائيين الذين عملوا في المختبرات التقليدية أن فهم كيفية حدوث التفاعل الكيميائي داخل القارورة والتحكم فيه قد يستغرق ساعات أو أشهرًا أو حتى سنوات. تَعِد الحوسبة الكمّية بتسريع جميع هذه العمليات.

ترى Mitsubishi Chemical القيمة الكامنة في هذا الوعد. وتُعَد شركة رائدة عالميًا في تطوير وتصنيع المواد المبتكرة، حيث تخدم عشرات القطاعات الصناعية مثل السيارات والطيران والقطاع الطبي وإنتاج الطاقة والبنية التحتية للنقل والبناء والتشييد، وجميعها تحتاج إلى أدوات أكثر تطورًا لحل التحديات الملحّة.

تعني تلبية الاحتياجات المتنوعة للعديد من القطاعات أن شركة Mitsubishi Chemical تُجري، بحكم طبيعة عملها، استثمارات كبيرة في البحث والتطوير. ومثل العديد من أعضاء IBM Quantum Network، تخصِّص الشركة ميزانيات لمحاكاة الجزيئات وتستثمر في الطرق التي يمكن أن تساهم بها الحوسبة الكمّية في هذا المجال. وعلى مستوى المؤسسات الكبرى، قد يؤدي ذلك إلى تعاونات عابرة للقارات - كما هو الحال بين فِرق البحث متعددة التخصصات في Mitsubishi Chemical وKeio University في طوكيو وIBM.

يقول Jamie Garcia، المدير الأول لخوارزميات الحوسبة الكمّية والتطبيقات والنظرية في IBM: "إذا نظرنا إلى أكبر المشكلات غير المحلولة في العالم، نجد أنها تحديات ظلت قائمة لعقود. وذلك لأننا كنا نحاول حلها باستخدام الأدوات نفسها، لكننا بدأنا نصل إلى حدود ما يمكن تحقيقه فعليًا باستخدام هذه الأساليب. تَعِد الحوسبة الكمّية بإضافة قدرات جديدة ومختلفة إلى مجال الحلول التقنية. وفي نهاية المطاف، سيكون هذا هو العامل الذي سيقود تحوُّل الصناعات ويؤدي إلى إحداث نقلة جذرية فيها. أداة جديدة ".

تتمثل رسالة Mitsubishi Chemical في ابتكار حلول عالمية تعتمد على قيمنا الأساسية المتمثلة في الاستدامة والسلامة والراحة، مع السعي إلى تحقيق رفاهية الإنسان والمجتمع وكوكب الأرض.

تُعَد IBM Quantum Network مجتمعًا يضم شركات ضمن قائمة شركات فورتشن 500 ومؤسسات أكاديمية وشركات ناشئة ومختبرات بحثية وطنية تعمل مع IBM لتطوير الحوسبة الكمّية.