بين الحاسوب الكموميّ والحاسوب الفائق

تحتوي أجهزة الكمبيوتر العملاقة أيضًا على كمية كبيرة جدًا من الذاكرة ، تقاس عادةً بالتيرابايت (TB) ، وتُستخدم هذه الذاكرة لتخزين البيانات المعالجة بالإضافة إلى نتائج الحسابات الوسيطة ، ويتطلب سعة ذاكرة كبيرة للتعامل مع مجموعات البيانات الكبيرة وتضمن ذلك

بعد إعلان الشركة الأوروبية الرائدة في مجال أجهزة الكمبيوتر الكمومية فائقة التوصيل ، عن توفير وحدات المعالجة الكمية لأول كمبيوتر كمي إسباني يتم تثبيته في مركز الحوسبة الفائقة في برشلونة ، عاد الجدل حول الكم والحواسيب الفائقة إلى الواجهة مرة أخرى. ، خاصة بعد أن أعلن علماء من جامعة ساكس في المملكة المتحدة ، أنهم تمكنوا في الأشهر الأخيرة من الحصول على كيوبتات يتم نقلها مباشرة بين شريحتين صغيرتين للكمبيوتر الكمي ، حيث كان السؤال عن كيفية صنع ملايين الكيوبتات تحدي كبير في أجهزة الكمبيوتر في صناعة الكم ، ووفقًا للخبراء ، مع هذه القفزة الكمية ، لن يكون الكمبيوتر الكمومي متاحًا تجاريًا أبدًا لأن التحديات التقنية التي يفرضها بناؤه هائلة.

IQM ، الشركة الأوروبية الرائدة في مجال الحوسبة الكمية ، هي عضو في الكونسورتيوم الذي تقوده الشركتان الأسبانيتان Kilimanjaro QuantumTech و GMV ، والتي تم اختيارها من قبل Quantum Spain ، وهي مبادرة روجت لها وزارة الشؤون الاجتماعية والتحول الاقتصادي والرقمي من خلال وزير الخارجية للرقمنة والذكاء الاصطناعي (“Cydia”) في ديسمبر 2022 ، لبناء أول كمبيوتر كمي للاستخدام العام في جنوب أوروبا. يربط بعض العلماء بالنقل النموذجي الذي قد يشكله الكمبيوتر الكمومي ، جنبًا إلى جنب مع كمبيوتر عملاق أو “كمبيوتر عملاق”. يُستخدم الكمبيوتر العملاق ، وهو كمبيوتر يتمتع بقدرات هائلة ، لمعالجة كميات هائلة من البيانات ولديه القدرة على تخزين كمية كبيرة جدًا من البيانات. كمية البيانات والمعلومات والبرامج غير مناسبة للاستخدام الشخصي ، أو على مستوى مؤسسة محدودة ، ولكنها تستخدم على نطاق دولي ، حيث يمكنها توصيل شبكة من أجهزة الكمبيوتر واسعة النطاق.

تم تصميم أجهزة الكمبيوتر العملاقة مع وضع الحوسبة عالية الأداء في الاعتبار ، مما يعني أنها تتكون من معالجات متعددة يمكنها العمل على أجزاء مختلفة من المشكلة في نفس الوقت. تسمح هذه البنية لأجهزة الكمبيوتر العملاقة بمعالجة الحسابات المعقدة التي سيكون من المستحيل على أجهزة الكمبيوتر التقليدية معالجتها.

ترتبط المعالجات في الكمبيوتر العملاق ببعضها البعض من خلال شبكة عالية السرعة ، مما يسمح لها بالتواصل مع بعضها البعض بسرعة وكفاءة. تعتمد هذه الشبكة عادةً على تقنية تسمى InfiniBand ، والتي توفر اتصالات ذات نطاق ترددي عالٍ وزمن انتقال منخفض.

تحتوي أجهزة الكمبيوتر العملاقة أيضًا على كمية كبيرة جدًا من الذاكرة ، تقاس عادةً بالتيرابايت (TB) ، وتُستخدم هذه الذاكرة لتخزين البيانات المعالجة بالإضافة إلى نتائج الحسابات الوسيطة ، ويتطلب سعة ذاكرة كبيرة للتعامل مع مجموعات البيانات الكبيرة وتضمن ذلك يمكن الوصول إلى البيانات بسرعة.

يعد IBM Roadrunner أحد أشهر أجهزة الكمبيوتر العملاقة ، وهو أول كمبيوتر يحقق أداء مستدامًا فوق بيتافلوب (أربعة مليارات عملية في الثانية) ، تم تثبيته في مختبر لوس ألاموس الوطني في عام 2008 ويستخدم في مجموعة من التطبيقات العلمية والعسكرية.

تُستخدم أجهزة الكمبيوتر العملاقة في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، من البحث العلمي إلى التنبؤ بالطقس والأمن القومي. تعد نمذجة المناخ أحد المجالات الرئيسية للبحث التي تستخدم فيها أجهزة الكمبيوتر العملاقة. النماذج المناخية هي عمليات محاكاة معقدة تحاول التنبؤ بالمناخ المستقبلي بناءً على البيانات الحالية والافتراضات المختلفة. تعد أجهزة الكمبيوتر العملاقة ضرورية لتشغيل هذه النماذج ، لأنها تتطلب كميات هائلة من الطاقة وذاكرة الحوسبة. بالإضافة إلى مجال علم الأحياء الحسابي ، يشمل ذلك استخدام المحاكاة الحاسوبية لدراسة الأنظمة البيولوجية ، مثل سلوك البروتينات أو انتشار الأمراض المعدية. تعد أجهزة الكمبيوتر العملاقة ضرورية لهذا البحث حيث يمكنها التعامل مع كميات هائلة من البيانات التي تنتجها هذه المحاكاة.

من بين المجالات التي تستخدم فيها أجهزة الكمبيوتر العملاقة الأمن القومي ، مثل التشفير ومحاكاة الأسلحة النووية. تتطلب هذه التطبيقات مستويات عالية للغاية من قوة الحوسبة والأمن ، حيث أن البيانات التي تعالجها غالبًا ما تكون حساسة للغاية وسرية.

يتوقع الباحثون أن تستمر الحواسيب العملاقة في لعب دور حيوي في البحث العلمي والأمن القومي ، ومن المجالات التي من المحتمل أن تشهد نموًا كبيرًا الذكاء الاصطناعي (AI) ، حيث تتطلب خوارزميات الذكاء الاصطناعي كميات هائلة من الطاقة وذاكرة الحوسبة. وأجهزة الكمبيوتر العملاقة مناسبة تمامًا للتعامل مع هذه المهام.