تم تكريم عشر شركات ناشئة مبتكرة على حلولها الكمومية التي تواجه تحديات الاستدامة العالمية، وتم الإعلان عن الفائزين في يوم الكم العالمي في الرياض.
تركز الشركات الفائزة على معالجة قضايا حرجة مثل تغير المناخ، ندرة المياه، والرعاية الصحية من خلال تقنيات الكم المتطورة.
يسلط التحدي الضوء على كيفية مساهمة تقنيات الكم في دفع التقدم المؤثر في مجالات مثل الاستشعار، الحوسبة، الأمان واكتشاف المواد.
معالجة نقص المياه العذبة. التخزين الفعال لثاني أكسيد الكربون. اكتشاف أدوية جديدة تنقذ الأرواح. كشف المعادن الثمينة. معالجة مياه الصرف الصحي بكفاءة أكبر.
هذه مجرد أمثلة قليلة على كيفية مساهمة تقنيات الكم في جعل عالمنا أكثر استدامة. أمثلة بدأت تتحول إلى واقع بسرعة بفضل عشر شركات ناشئة فازت مؤخرًا بتحدي ""الكم من أجل المجتمع""، الذي أطلقه المنتدى الاقتصادي العالمي من خلال مبادرة ""أب لينك"" ومركز الثورة الصناعية الرابعة في المملكة العربية السعودية (C4IR KSA).
تم الإعلان عن الفائزين في الرياض في 14 أبريل، يوم الكم العالمي – خلال حدث كمومي استضافه مركز C4IR KSA. وقد أُعلن عن النتائج أمام جمهور كبير من خبراء الكم وصناع القرار من قطاعات الصناعة والأوساط الأكاديمية والحكومات حول العالم، وقُوبلت بالإشادة والتصفيق.
""تقنيات الكم مثل الحوسبة الكمومية، وأجهزة الاستشعار الكمومية، والاتصالات الكمومية، هي تقنيات تحويلية بحق""، قالت أرونيما ساركار، رئيسة تقنيات المستقبل في المنتدى الاقتصادي العالمي. ""لكن التقنية وحدها لا تكفي. ما يحتاجه العالم حقًا هو أفكار جديدة لحل أكبر التحديات المجتمعية. وهنا تلعب الشركات الناشئة في مجال الكم، والمشاريع المتنامية والمبتكرون عامة، دورًا محوريًا، إذ لا يوجد ما يكفي من المواهب لدفع حدود الابتكار الرائد.""
الحوسبة الكمومية تختلف تمامًا عن الحوسبة التقليدية. فهي تسرّع الحسابات بشكل كبير في مسائل معينة، خاصة تلك المعتمدة على الاحتمالات. وبدلاً من استخدام البِتّات التي تكون إما 0 أو 1 لمعالجة البيانات، تعتمد الحواسيب الكمومية على وحدات ""الكيوبت"" القادرة على التواجد في حالة تراكب بين 0 و1 في نفس الوقت. وبفضل هذه الخاصية وغيرها مثل التشابك والتداخل، يمكن لهذه الحواسيب استعراض احتمالات متعددة للحل بسرعة واختيار الأفضل منها – بشكل أسرع بكثير من الحواسيب التقليدية.
كيف يمكن للعالم أن يستفيد من الكم؟
بالنسبة للاستدامة وغيرها من التحديات المجتمعية، يعد هذا النوع من التكنولوجيا بتحقيق تحولات جوهرية. وهنا تبرز أهمية الفائزين الذين تم الإعلان عنهم مؤخرًا: بعضهم شركات في مرحلة التمويل ""سيريز A"" و""B""، وبعضهم في مرحلة البذور لكن لديهم أفكار طموحة وفرق بارعة في التنفيذ.
خذ على سبيل المثال شركة Nomad Atomics. هذه الشركة تتألف من فريق صغير يتخذ من ملبورن، أستراليا مقرًا له، ولها مكتب في ألمانيا، وتعمل على تطوير جهاز ""جرافيتمتر كمومي"" لقياس وتصوير أعماق الأرض من أجل مراقبة فعالة لتخزين ثاني أكسيد الكربون.
إن ضمان بقاء ثاني أكسيد الكربون المخزن تحت الأرض لعدة عقود أو حتى قرون يشكل تحديًا كبيرًا.
يمكن لجهاز الجرافيتمتر بالغ الدقة من Nomad Atomics أن يساعد من خلال استخدام الجاذبية لرصد الخزانات الجوفية ومراقبة سلوك ثاني أكسيد الكربون بعد حقنه. يقيس الجهاز التغيرات الدقيقة في الجاذبية الناتجة عن تغيرات في الكتلة تحت الأرض. عندما يتم تخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض، يكتشف الجرافيتمتر هذه التغيرات، مما يساعد المشغلين على تتبع حركة الكربون. هذا يضمن بقاء الغاز مخزنًا بأمان، ويساعد على كشف التسربات مبكرًا ويمنح الجهات التنظيمية الثقة بأن موقع التخزين يعمل كما هو مخطط له. ""يمكن تحقيق مراقبة الجاذبية بدقة فقط باستخدام أجهزة الاستشعار الكمومية لأنها توفر دقة وموثوقية أعلى بكثير من المستشعرات التقليدية""، يقول كايل هاردمان، الرئيس التنفيذي للشركة. ""نحن الآن نسعى للشراكة مع عمليات احتجاز وتخزين الكربون لفهم التحديات الحالية بشكل أفضل وتنفيذ مشاريع تجريبية.""
ثم هناك شركة Planqc، من ميونيخ، ألمانيا. هذه الشركة تعمل على بناء حواسيب كمومية تعتمد على الذرات المحايدة، وهي مقاربة مختلفة جدًا عن الشركات التقنية الكبرى مثل Google وIBM، التي تعتمد على الكيوبتات فائقة التوصيل. كشركة في مرحلة ""سيريز A""، تهدف Planqc إلى معالجة التحديات الحسابية التي تواجهها العديد من الصناعات، مثل تحسين سلاسل التوريد، واكتشاف مواد جديدة، وتطوير الأدوية. وتعتمد حواسيبها على مصفوفات من الملاقط الضوئية والليزر للتعامل مع الذرات الفردية التي تعمل ككيوبتات طبيعية.
أما شركة Algorithmiq، وهي شركة فنلندية ناشئة في مرحلة ""سيريز A""، فتركز على تسريع اكتشاف الأدوية وتحسين الطب الشخصي باستخدام خوارزميات كمومية متخصصة. وقد أطلقت الشركة مؤخرًا منصتها Aurora، التي تساعد المستخدمين في عمليات المحاكاة الجزيئية – أمر بالغ الأهمية في تطوير الأدوية – على استخراج البيانات بسرعة وكفاءة من الحواسيب الكمومية. وتقوم Algorithmiq بإطلاق أجزاء من Aurora كمنتجات مستقلة تُعرف بواجهات الكم الرقمية (DQIs).
""تأسست Algorithmiq بواسطة فريق من فيزيائيي الكم، بعد مشاركتهم في فعاليات IBM Quantum hackathons""، قال بوريس سوكولوف، المؤسس المشارك للشركة. ""تطوير الأدوية يتطلب حل مشكلات معقدة في الكيمياء – وبما أن هذه المسائل بطبيعتها كمومية، فإن استخدام الحوسبة الكمومية هو الحل الأمثل، رغم تعقيده. فهذه الحواسيب قادرة على تمثيل ومحاكاة الجزيئات بكفاءة، بينما تتطلب نفس المهمة باستخدام الحوسبة التقليدية قدرًا هائلًا من الذاكرة والوقت.""
وليس Algorithmiq وحدها في هذا المجال. شركة Qnity من ساو باولو، البرازيل، تعمل على تطوير مستشعر كيميائي كهربائي قادر على كشف التفاعلات الجزيئية بحساسية فائقة، لتسريع اكتشاف الأدوية وتطوير العلاجات الجديدة.
من الأمن إلى التعلم الآلي
شركة Quantasphere، وهي إحدى الشركات الفائزة من السعودية، تركز أيضًا على الرعاية الصحية ولكن من منظور مختلف تمامًا. حيث تستكشف استخدام الكم في الطب الدقيق والجينوميات، وتعتمد على ما يعرف بـ QKD أو توزيع المفاتيح الكمومية الآمن لتأمين تبادل مفاتيح التشفير. وبشكل مبسط، تهدف الشركة إلى حماية البيانات الحساسة – الشائعة في الرعاية الصحية – من التهديدات المستقبلية القادمة من الحواسيب الكمومية. فالتشفير المستند إلى RSA المستخدم اليوم معرض للاختراق بواسطة الحواسيب الكمومية مستقبلاً، لكن تقنيات QKD والتشفير ما بعد الكم (PQC) توفر حلولًا آمنة.
شركة Quantum Dice، من المملكة المتحدة، تركز أيضًا على الأمان، حيث تطور تقنية لتوليد أرقام عشوائية فائقة الأمان باستخدام خصائص الضوء الكمومية. الهدف هو حماية البيانات المالية، الحكومية، وغيرها من التهديدات السيبرانية.
وفي الوقت نفسه، تراهن PlanetAI Space، ومقرها ملقة، إسبانيا، على التعلم الآلي الكمومي والأقمار الصناعية لاكتشاف مصادر المياه الجوفية المعرضة للجفاف، في محاولة لمساعدة البشرية على الحفاظ على المياه. باستخدام خوارزميات ونهج تعلم هجين يجمع بين الكم والكلاسيكي، تدمج تقنيتهم – المسماة Quantum Aqua – بيانات من عدة أقمار صناعية لتقدير احتمال وجود مصدر مياه جوفية في موقع معين.
""يتعلم النظام من قواعد بيانات المياه الجوفية الحقيقية، ويستبدل القياسات الميدانية التقليدية بمعلومات معالجة على نطاق واسع""، تقول ماريا فرنندا غونزاليس، الرئيسة التنفيذية والمؤسسة المشاركة للشركة الناشئة. ""بمجرد تطبيقه على الحواسيب الكمومية، سينتج الأداة خرائط حديثة يوميًا تُظهر مواقع المياه، مع إمكانية رصد مصادر التلوث المحتملة وإصدار إنذارات مبكرة. تتيح لنا الحوسبة الكمومية تحليل وتطبيق خوارزمياتنا على كميات ضخمة من بيانات الأقمار الصناعية بكفاءة أعلى بكثير من الأدوات الحالية، ما يفتح الباب لمعلومات في شبه الوقت الحقيقي""، تضيف غونزاليس.
شركة Quantum Mads من إسبانيا تهتم أيضًا بالابتكار المرتبط بالمياه، ولكنها تسعى لاستخدام الكم لجعل معالجة مياه الصرف الصحي أكثر كفاءة – من خلال تقليل استهلاك الطاقة وتحسين أداء المفاعلات الحيوية. كما أن شركة Quiminex من كندا تطبق التعلم الآلي الكمومي على استكشاف المعادن لتحديد مواقع ترسبات المعادن الحرجة تحت الأرض بدقة عالية. وأخيرًا، تسعى شركة Xairos Systems من الولايات المتحدة إلى تطوير توقيت كمومي لتحقيق تزامن عالمي دقيق، لضمان عمل المدن الذكية في المستقبل بسلاسة.
كان إعلان الشركات الناشئة الفائزة أحد أبرز فعاليات الحدث، إلى جانب مناقشات مهمة وعروض تقديمية حول أحدث تطورات تقنيات وعلوم الكم. والأهم من ذلك، جمع الحدث بين بعض أبرز المبتكرين العالميين – ممن يبنون مستقبلنا الكمومي، كوانتومًا بكوانتوم، من خلال الأبحاث، السياسات، الاستراتيجيات أو تمويل الابتكار.
