Alice & Bob والشركاء الفائزون بمنحة ARPA-E بقيمة 3.9 مليون دولار لتصميم المغناطيس الكمي
حصلت شركة Alice & Bob، بالتعاون الوثيق مع مختبر Los Alamos الوطني وشركة GE Vernova، على منحة بقيمة 3.9 مليون دولار أمريكي من برنامج ARPA-E للحوسبة الكمية الكيميائية (QC3) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية. يهدف هذا المشروع الممتد على مدى ثلاث سنوات إلى تطوير خوارزميات كمية متسامحة مع الأخطاء لتحديد واكتشاف المغناطيسات الدائمة الخالية من العناصر الأرضية النادرة، والتي تعتبر مكونات أساسية حيوية في المحركات الكهربائية والعنفات الحديثة. يسعى هذا الجهد المشترك إلى توفير بديل تقني حقيقي وفعال لمغناطيسات النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB) التقليدية، التي تخضع سلاسل إمدادها لتركيز جغرافي كبير وقيود سياسية متعددة. يتمثل الهدف التقني الرئيسي للمشروع في تحقيق تسريع حسابي بمعامل 10,000 ضعف مقارنة بالمحاكاة الكلاسيكية الحالية المتقدمة. سيطبق الفريق منهجًا هجينًا متكاملاً حيث تقوم الخوارزميات الكلاسيكية بقيادة الأستاذ Emanuel Gull بحساب المعاملات البيئية، بينما تقوم خوارزميات Alice & Bob الكمية بمحاكاة الأنظمة الإلكترونية عالية الترابط والتعقيد. يساهم مختبر Los Alamos الوطني بأدوات شبكة الموتر لتحسين تصحيح الأخطاء في الدوائر الكمية، وسيتم التحقق من أهداف الأداء بشكل تجريبي على أجهزة كيوبت القط الخاصة بشركة Alice & Bob وكذلك من خلال تقديرات الموارد النظرية. تواجه الحواسيب الكلاسيكية صعوبات كبيرة جدًا في نمذجة التفاعلات الكمية المعقدة بين الإلكترونات التي تحدد السلوك المغناطيسي للمواد المرشحة. باستخدام المعالجات الكمية لمحاكاة هذه الأنظمة بشكل مباشر وفعال، ينوي الاتحاد تمكين حسابات المواد الواقعية والعملية في إطار زمني يبلغ 24 ساعة فقط. تقدم شركة GE Vernova دعمها من خلال معجل البحث المتقدم الذي سيقوم بإجراء تحليل تكنولوجي اقتصادي شامل وعميق لتقييم الجدوى التجارية والاقتصادية للمواد المكتشفة من خلال الخوارزمية الهجينة. إذا نجحت هذه المبادرة الطموحة، فإن الباحثين يشيرون إلى أن هذا الإطار العام والمبادئ الأساسية يمكن تكييفها وتوسيعها لتطبيقات أوسع في الكيمياء الحسابية وعلم المواد والتطبيقات الصناعية المختلفة. يشير هذا التطور الملموس إلى أن الحوسبة الكمية تتجه نحو مرحلة جديدة من النضج الحقيقي والتطبيق العملي الفعلي والموثوق. مع استمرار التحسينات المتزايدة في التقنيات الأساسية والبرمجيات المساعدة والمتطورة، ستصبح التطبيقات الكمية جزءًا متكاملاً وحتميًا من حل المشاكل الصعبة والمعقدة في المجالات الصناعية والبحثية المختلفة والمتنوعة. يعكس الاستثمار المتزايد والملموس والتعاونات الدولية الاعتراف العميق والحقيقي بأهمية هذه التكنولوجيا الثورية للمستقبل والتنمية الاقتصادية المستدامة.