لماذا يجب على الشركات تجربة الحوسبة الكمومية الآن

المديرون التنفيذيون الذين يتابعون آخر الأخبار حول الحوسبة الكمومية قد يستنتجون أنه مع بقاء معالم تقنية لم تتحقق بعد، فإن النهج الحكيم هو المراقبة والانتظار قبل الاستثمار. لكن هذا يتجاهل ما تدركه شركات أخرى أكثر جرأة: الحوسبة الكمومية هي تقنية تمكينية، وللمؤسسات المستخدمة دور حاسم في تشكيل كيفية خلقها للقيمة.

العناوين الرئيسية حول الرقاقات الجديدة، وأعداد الكيوبت (البت الكمومي)، وتصحيح الأخطاء تشير إلى أن السؤال الرئيسي هو ما إذا كانت الحوسبة الكمومية قد وصلت إلى النقطة التي يمكنها فيها التفوق على الحواسيب التقليدية في المشكلات العملية. يؤدي هذا الإطار إلى معضلة استراتيجية مألوفة: الانتظار حتى تصبح التكنولوجيا "جاهزة" بوضوح، أو المخاطرة بالانخراط مبكرًا جدًا في شيء قد لا يحقق عائدًا. أعداد الكيوبت ومعدلات الخطأ هي معالم هندسية مناسبة، لكنها دليل ضعيف على كيفية ومتى يجب أن تشارك معظم الشركات. بالنسبة لتقنيات مثل الحوسبة الكمومية، لا تصل القيمة الاقتصادية دفعة واحدة عند تجاوز عتبة تقنية. بل تظهر تدريجيًا، من خلال التجريب والابتكار التكميلي والتعلم التنظيمي، غالبًا قبل أن تنضج التكنولوجيا تمامًا.

مثل التقنيات التمكينية الأخرى، لن تولد الحوسبة الكمومية قيمة اقتصادية كبيرة بمفردها. بدلاً من ذلك، ستظهر قيمتها الاقتصادية من خلال دورات متكررة من الابتكار المشترك بين قطاع إنتاج التكنولوجيا والابتكارات التكميلية التي يطورها المستخدمون في بيئات التطبيق. يُشار إلى التقنيات ذات الإمكانات التمكينية الأعلى باسم التقنيات ذات الأغراض العامة.

الكهرباء هي إحدى هذه التقنيات ذات الأغراض العامة. اعتمد تطويرها وانتشارها على الابتكار المشترك المستمر بين المنتجين والمستخدمين: دفعت الابتكارات المبكرة في توليد الطاقة إلى تجارب في المراحل النهائية في الإضاءة والمحركات والأجهزة وتصميم المصانع، وأعادت تلك الابتكارات في المراحل النهائية بدورها تشكيل أنواع أنظمة توليد وتوزيع الطاقة المطلوبة في المراحل الأولية. اتبعت الحواسيب التقليدية نمطًا مشابهًا: اعتمد التقدم في الأجهزة على الابتكارات التكميلية في البرمجيات وتخزين البيانات والعمليات التنظيمية، بينما غذت التطورات في هذه المكملات تصميم الأجهزة من خلال تعزيز متطلبات الأداء.

تتناسب الحوسبة الكمومية مع هذا النمط نفسه. لن يأتي تأثيرها الاقتصادي فجأة، بعد تجاوز عتبة تقنية معينة، ولن تنتشر كأداة جاهزة للاستخدام الفوري. بدلاً من ذلك، سيتم إنشاء القيمة من خلال حلقات التغذية الراجعة التي يكشف فيها تجريب المستخدم عن الفرص الاقتصادية قصيرة المدى، ومستويات الأداء المهمة، والعمليات والمهارات المطلوبة لتوليد القيمة. لذلك، فإن التحدي العملي لقادة الشركات ليس التنبؤ بأي من موردي الحوسبة الكمومية سيصل إلى معالم تقنية معينة؛ بل هو تطوير القدرة التنظيمية لتحديد متى وكيف يشاركون في دورات الابتكار المشترك هذه، من خلال ترجمة مشكلات الأعمال إلى حالات استخدام للحوسبة الكمومية وإعادة تصميم العمليات بشكل استراتيجي مع تطور التكنولوجيا.

المعضلة الإدارية

عند النظر إليها كتقنية تمكينية، تقدم الحوسبة الكمومية للمديرين مجموعة متميزة من التحديات. يعتمد خلق القيمة على المشاركة النشطة من المستخدمين في المراحل النهائية، لأن التجريب في بيئات التطبيق يوضح أي تقدم تقني يجب أن يحظى بالأولوية. في الوقت نفسه، تكون حوافز الشركات للمشاركة ضعيفة لأن مسار الحصول على القيمة من مثل هذا التجريب غير مؤكد.

بالنسبة للتقنيات التمكينية، نادرًا ما تظهر الفوائد الاقتصادية الأكثر أهمية على المدى القصير أو في التطبيقات الأولى التي يتم استكشافها. تتراكم بمرور الوقت، حيث يُعلم التعلم من التجارب المبكرة تطبيقات أكثر أهمية في المستقبل. على سبيل المثال، تحققت عوائد كبيرة من الكهرباء فقط بعد عدة دورات من الابتكار المشترك، مع ظهور المحركات الكهربائية في مصانع التصنيع والأجهزة المنزلية. حدث نمط مماثل مع الإنترنت. ركزت الاستخدامات المبكرة على الاتصال الأساسي وتبادل المعلومات، لكن المكاسب الاقتصادية الأكبر ظهرت لاحقًا، بعد أن مكنت الابتكارات التكميلية في البرمجيات والبيانات والعمليات التنظيمية نماذج أعمال جديدة، مثل التجارة الإلكترونية والمنصات الرقمية والخدمات السحابية.

هذا يجعل من الصعب تقييم الحصول على القيمة المبكرة. قد لا تتمكن الشركات التي تطور حالات استخدام مبكرة للحوسبة الكمومية من تأمين مزايا طويلة الأجل، بالنظر إلى أن حالات الاستخدام الأكثر قيمة لم يتم اكتشافها بعد على الأرجح.1 قد يثير هذا مخاوف من أن القيمة الناتجة عن التجريب المبكر قد يتم الاستيلاء عليها من قبل الآخرين. على سبيل المثال، تم الاستيلاء على قدر كبير من القيمة التي أنشأتها تقنيات الإنترنت من قبل شركات مثل جوجل وميتا.

عندما تتردد الشركات في الانخراط في التجريب المبكر، تكون النتيجة عدم يقين مستمر حول ما يقدره العملاء. يواجه المطورون بالفعل عدم يقين حول كيفية تحقيق نظام قابل للتطبيق تقنيًا، لكن ما يعتبر قابلاً للتطبيق يعتمد على التطبيقات التي يعطيها العملاء المحتملون الأولوية وما هي عتبات الأداء المهمة عمليًا، خاصة على المدى القصير. عندما لا تشارك الشركات في المراحل النهائية، يفتقر المنتجون في المراحل الأولية إلى إشارات واضحة حول ما يجب تحسينه، مما قد يبطئ التقدم التقني. عندما تظل التكنولوجيا غير ناضجة، تكافح الشركات في المراحل النهائية لتحديد حالات استخدام ملموسة من شأنها أن تبرر التجريب والاستثمار قصير المدى. والنتيجة هي معضلة: عدم اليقين بشأن الحصول على القيمة على المدى القصير يدعم عدم اليقين في الطلب ويثبط الابتكار المشترك، مما يجعل من الصعب بدوره حل عدم اليقين التكنولوجي. تريد الشركات دليلاً قبل التجريب، لكن الدليل غالبًا ما يأتي فقط لأن الشركات تجرب.

لكن عدم اليقين قصير المدى بشأن الحصول على القيمة ليس سببًا للتأخير. لأن الحوسبة الكمومية هي تقنية تمكينية، تشكل عمليات الابتكار المشترك كيفية تطور التكنولوجيا. حلقات التغذية الراجعة بين المنتجين والمستخدمين تعني أن من يشارك وما هي المشكلات التي يختارونها تؤثر على التطبيقات التي تصبح ممكنة تقنيًا في وقت مبكر. المشاركة المبكرة تمنح الشركات فرصًا للتأثير على أبعاد الأداء التي يتم إعطاؤها الأولوية وتحديد التكاملات المستقبلية. على سبيل المثال، ستشكل شركات الخدمات المالية التي تشارك مبكرًا اتجاه الابتكار في أجهزة الكمبيوتر الكمومية والبرمجيات ذات الصلة نحو احتياجاتها. بهذا المعنى، فإن القرارات الإدارية بشأن المشاركة ليست مجرد استجابات للتقدم التكنولوجي ولكنها أيضًا مدخلات في الاتجاه الذي يسلكه هذا التقدم. إنها آلية لاكتشاف كيفية تكييف أصول الشركة واستراتيجيتها مع التطبيقات التي ستولد قيمة أعلى لاحقًا.

علاوة على ذلك، فإن المنظمات التي تستفيد أكثر من التقنيات التمكينية هي تلك التي تعيد تصميم عملياتها للاستفادة مما تتيحه التكنولوجيا، على الرغم من أن مثل هذه الإجراءات هي الأكثر تكلفة والأبطأ والأصعب في التقييم مسبقًا.2 غالبًا ما تولد الاستخدامات المبكرة قيمة تدريجية فقط. المكاسب الأكبر، التي تأتي عادةً لاحقًا، يتم تمكينها بشكل عام من قبل الشركات التي تتصور عمليات جديدة.

التجريب في الحوسبة الكمومية

ما الذي سينشأ ويسمح للشركات بالحصول على قيمة كبيرة من الحوسبة الكمومية لا يزال سؤالاً مفتوحًا. اليوم، تحتاج الشركات إلى التجربة والتعلم. مثل هذا التجريب يحدث بالفعل.3 أحد الأمثلة المبكرة هو قرار لوكهيد مارتن بالانتقال من مراقبة التقدم الكمومي إلى الانخراط في التجريب العملي. في عام 2011، بعد قضاء حوالي عام في تقييم التكنولوجيا، دخلت لوكهيد في اتفاقية متعددة السنوات لنظام D-Wave One، وهو آلة تلدين كمومية بسعة 128 كيوبت. قدرت التقارير في ذلك الوقت قيمة الصفقة بحوالي 10 ملايين دولار، بما في ذلك الدعم والصيانة. بدلاً من التعامل مع D-Wave One كمنتج جاهز، ساعدت لوكهيد في إنشاء مركز الحوسبة الكمومية USC-Lockheed Martin في معهد علوم المعلومات بجامعة جنوب كاليفورنيا، مما أعطى الباحثين والمهندسين وصولاً مستدامًا إلى النظام وبيئة مصممة للتعلم التكراري. لم يكن القصد أن يؤدي تثبيت واحد إلى تحويل العمليات بين ليلة وضحاها. كان الهدف هو بناء الألفة مع ما يمكن للآلة فعله وما لا يمكنها فعله، واختبار صياغات المشكلات، وتحديد أين قد تهم الأساليب الكمومية في النهاية للمشكلات العملية.

اتبع IBM نوعًا مختلفًا من التجارب - تجربة مصممة لتوسيع نطاق التعلم إلى ما وراء شركة واحدة. في 4 مايو 2016، أطلقت IBM Quantum Experience، وهي خدمة سحابية قدمت للمستخدمين إمكانية الوصول إلى معالج كمومي بسعة 5 كيوبت ومحاكي مطابق لتشغيل تجاربهم الخاصة. كان الإقبال فوريًا. سجل ما يقرب من 7000 مستخدم خلال الأسبوع الأول، وسجل أكثر من 17000 آخرين في الأسبوع التالي.4 بمرور الوقت، نما قاعدة المستخدمين إلى مئات الآلاف. لم يكن هذا الجهاز بسعة 5 كيوبت مفيدًا تجاريًا؛ كان مهمًا لأن الوصول السحابي مكن من المشاركة الواسعة مع نموذج أولي، مما سرع التجريب في المراحل النهائية. تبع إطلاق خدمة IBM السحابية العديد من الخدمات المماثلة الأخرى، مثل منصة الحوسبة الكمومية من Alibaba Cloud، وForest من Rigetti، وLeap من D-Wave في عام 2018؛ وأصبحت Xanadu Cloud، ونظام Honeywell Model H1، وAmazon Braket متاحة بشكل عام في عام 2020.5

تستخدم الشركات عبر الصناعات الوصول إلى أجهزة الكمبيوتر الكمومية لاستكشاف مشكلات ملموسة قبل أن تنضج التكنولوجيا. تشمل الأمثلة شراكة بين Airbus و4colors Research حول التحسين الكمومي؛ وتعاون ميناء لوس أنجلوس وFenix Marine Services مع D-Wave حول عمليات محطة الشحن؛ وعمل فولكس فاجن مع D-Wave حول تحسين حركة المرور؛ وشراكة Telefónica ألمانيا مع أمازون لاستكشاف تحسين الشبكة. عبر هذه الحالات، النمط الشائع ليس التحول التشغيلي الفوري ولكن التجريب الذي يساعد الشركات على تعلم أي صياغات المشكلات وسير العمل والمعايير مهمة.

يمكن أن تؤدي هذه الجهود الاستكشافية أيضًا إلى ابتكار له قيمة عملية فورية للأنظمة القائمة. على سبيل المثال، أنتجت الاستثمارات في الحوسبة الكمومية ابتكارات مستوحاة من الكم، مثل الخوارزميات التي يمكن تنفيذها على أجهزة الحوسبة التقليدية.6 تشمل الابتكارات الأخرى طرقًا تعمل على تحسين كفاءة أنظمة التوصية وروتينات التحسين واكتشاف المواد.7 المُلدِّن الرقمي من Fujitsu هو مثال على طرق التحسين المستوحاة من الكم التي يتم تنفيذها على الأجهزة التقليدية. تم استخدامه في مجالات مثل عمليات التوزيع والمستودعات لتحسين التوجيه ووضع الأجزاء، وفي الخدمات المالية لدعم تحسين المحفظة في ظل قيود معقدة، وفي التصنيع والخدمات اللوجستية لتعزيز تخطيط الإنتاج والكفاءة التشغيلية. أبلغت عدة شركات أخرى، بما في ذلك IBM وGoogle، عن تطورات مماثلة في الحوسبة التقليدية نشأت مباشرة من جهودها في الحوسبة الكمومية.

عناصر استراتيجية كمومية

يجب على المديرين التنفيذيين الذين يخططون لاستراتيجية كمومية معالجة الحوسبة الكمومية كتقنية تمكينية. لا ينبغي أن يكون هدفهم توقيت اختراق تكنولوجي ولكن تمكين حلقات التغذية الراجعة للابتكار المشترك وتقليل كل من عدم اليقين التكنولوجي وعدم اليقين في الطلب من خلال المشاركة المتعمدة. يتضمن ذلك بناء القدرة التنظيمية لتحويل التعلم إلى عمل عند حدوث اختراق تكنولوجي يجعل حالات استخدام الشركة ممكنة. لا ينبغي أن يكون التركيز على متى يتم التبني. بدلاً من ذلك، يجب أن يكون على التعلم والتجريب والتحضير لتغييرات العملية بمرور الوقت. لتحقيق هذه الغاية، يجب على القادة اتخاذ الخطوات التالية.

1. تطوير جسور حدودية تربط التكنولوجيا الكمومية بمشكلات خاصة بالشركة. بالنسبة للشركات خارج صناعة التكنولوجيا، فإن تتبع التقنيات الناشئة يمثل دائمًا تحديًا. نادرًا ما توظف هذه الشركات خبراء في العلوم الأساسية، ولذا يجب عليها الاعتماد على إشارات خارجية لتقييم التقدم. هذا التحدي حاد بشكل خاص مع الحوسبة الكمومية. التكنولوجيا معقدة وغير بديهية، وغالبًا ما تتأرجح الروايات العامة بين الضجة والتشكيك. نتيجة لذلك، تخاطر الشركات بالمبالغة في تقدير استعدادها للعمل مع الكم، أو التقليل من التأثير النهائي للتكنولوجيا، أو تفويت تطبيقات محددة ذات صلة بصناعتها قد لا يتم تسليط الضوء عليها في التغطية الإخبارية ذات الاهتمام العام.

تحتاج الشركات إلى ضمان حصولها على أشخاص يفهمون كلاً من الأعمال وما يمكن أن تفعله التكنولوجيا. مثل هذه الأدوار الحدودية، التي يشغلها أحيانًا عموميون يمكنهم ربط الرؤى عبر المجالات، ضرورية لترجمة التقدم التكنولوجي إلى أسئلة خاصة بالشركة.8 على سبيل المثال: ما هي المشكلات التي قد تصبح قابلة للحل؟ ما هي القيود الأكثر أهمية؟ ما هو الابتكار المشترك المطلوب؟ ما أنواع تحسينات الأداء التي قد تبرر الاستثمار؟ يمكن للموظفين المكلفين بهذا الدور البقاء على اطلاع بالتطورات من خلال حضور الأحداث ذات الصلة، والتواصل مع منظمات التكنولوجيا الكمومية، والانخراط في مبادرات النظام البيئي.

الهدف من هذه المبادرات هو ربط الخبرات الكمومية بالصناعة لتوجيه اتجاه جهود الابتكار المشترك في الحوسبة الكمومية بطرق تفيد الشركات المستخدمة. على سبيل المثال، في عام 2025، أعلنت ولاية ماريلاند وجامعة ماريلاند عن مبادرة "رأس المال الكمومي" بقيمة مليار دولار، مع وضع شركة IonQ كشريك أساسي. في نفس النظام البيئي، أعلنت مايكروسوفت لاحقًا عن خطط لإنشاء مركز أبحاث كمومي في منطقة الاكتشاف بجامعة ماريلاند. في شيكاغو، يربط تبادل شيكاغو الكمومي الجامعات الكبرى والمختبرات الوطنية بشركاء صناعيين، بينما يتم بناء حديقة إلينوي الكمومية والإلكترونية الدقيقة كموقع عام-خاص واسع النطاق يهدف إلى استضافة شركات كمومية ومرافق مشتركة. تم تعيين Elevate Quantum كمركز تكنولوجي إقليمي، وهو يطور "الكومنز الكمومي" كحرم جامعي مساحته 70 فدانًا في كولورادو يهدف إلى ربط الشركات الناشئة والصناعة والأوساط الأكاديمية والبنية التحتية المشتركة. في كالجاري، تم إنشاء شراكة "المدينة الكمومية" بجامعة كالجاري (مع حكومة ألبرتا وشريك صناعي) لبناء البنية التحتية وبرامج المواهب ومسارات التبني، بما في ذلك مركز تعاوني مخصص لربط البحث والتطوير بالتنفيذ.

2. إيجاد فرص قريبة المدى لتثبيت التعلم. أولوية استراتيجية ثانية هي تحديد الفرص التي تجعل التجريب ممكنًا. بعض هذه الفرص تتضمن مشاكل محددة بشكل ضيق حيث حتى التحسينات المتواضعة في الأداء ستكون ذات قيمة ويكون التكامل في العمليات الحالية ممكنًا. فرص أخرى تنشأ من طرق مستوحاة من الكم تعمل على أجهزة كلاسيكية ولكنها تنشأ مباشرة من التفاعل مع الحوسبة الكمومية. نادرًا ما تمثل هذه الفرص القريبة المدى أكبر عائد طويل الأجل، لكنها تدعم التعلم التنظيمي المهم.

على سبيل المثال، حددت الأبحاث الحديثة طرقًا يمكن للشركات من خلالها جني فوائد اقتصادية من الأساليب الكمومية حتى قبل أن تحقق التكنولوجيا تفوقًا تقنيًا واضحًا على الحوسبة الكلاسيكية.9 المفتاح هو ملاحظة أن المقارنة ذات الصلة ليست ما إذا كانت أجهزة الكمبيوتر الكمومية يمكنها حل مشاكل لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية حلها، بل ما إذا كانت تغير التكلفة أو السرعة أو كثافة الموارد لحل مشاكل ذات أهمية اقتصادية قريبة المدى. عندما تغير الطرق الكمومية أو المستوحاة من الكم هذه المقايضات، يمكن للشركات تبرير التجريب والاستثمار بناءً على القيمة الاقتصادية القريبة المدى.

التركيز على المشاكل التي تهم اليوم يجعل التجريب أسهل في التبرير وأسهل في التنظيم. يخلق حوافز للفرق للمشاركة، ويوفر معايير ملموسة لتقييم التقدم، ويساعد الشركات على تعلم كيف تختلف الأساليب الكمومية عن الكلاسيكية عمليًا. في نفس الوقت، العمل على تطبيقات قريبة المدى يعرض المؤسسات لطرق جديدة لصياغة المشاكل، مما يمهد الطريق لتحديد التكاملات والأفكار للعمليات المعاد تصميمها والتي ستسهل عوائد أعلى على المدى الطويل. بهذا المعنى، الفرص القريبة المدى هي نقاط دخول تسمح للشركات ببناء حدس حول أين قد تقدم الطرق الكمومية مزايا، وكيف يمكن أن تترجم هذه المزايا إلى قيمة اقتصادية، وأين قد يفتح المزيد من التجريب إمكانيات أكثر أهمية بمرور الوقت.

3. خلق مساحة للتجريب طويل المدى وابتكار العمليات. أخيرًا، تحتاج الشركات إلى إدراك أن أكبر العوائد من التقنيات التمكينية تأتي عادة من التغييرات في العمليات، وليس من التحسينات التدريجية للمهام الحالية. وجدت الأبحاث الكلاسيكية حول التغيير التكنولوجي أن الشركات القائمة غالبًا ما تكافح للاستفادة من التقنيات الناشئة ليس لأنها تفشل في التعرف عليها ولكن لأنها تحاول تقييمها وتنفيذها باستخدام مقاييس الأداء والعمليات والحوافز للأعمال الحالية.10 نتيجة لذلك، يتم إما تمويل التقنيات الجديدة الواعدة بشكل غير كاف، أو تطبيقها بشكل خاطئ، أو إجبارها على حالات استخدام تناسب العمليات الحالية بدلاً من الفرص المستقبلية.

يجب على الشركات خلق مساحات حيث يمكن للتجريب بالتقنيات الناشئة أن يستمر دون عوائق من مقاييس التشغيل اليومية وتوقعات الأداء قصيرة المدى. على سبيل المثال، في مجال التجزئة، عمل الإنترنت كتقنية تمكينية ولدت معظم القيمة عندما تم إعادة تصميم العمليات التقليدية للطوب والملاط. استثمرت وول مارت مبكرًا وباستمرار في قدرات التجارة الإلكترونية والبنية التحتية للبيانات وسلاسل التوريد المتكاملة رقميًا، مع إعادة تصميم عملياتها تدريجيًا. سيرز، على النقيض، تعاملت إلى حد كبير مع الإنترنت كقناة مبيعات هامشية مضافة إلى عمليات الطوب والملاط الحالية وكافحت لتكييف نموذج تشغيلها مع تحول التجزئة عبر الإنترنت.

الآثار المترتبة على الحوسبة الكمومية هي أنه يجب إنشاء مساحة تنظيمية عن قصد لتمكين الاستكشاف غير المرتبط بشكل وثيق بالعوائد الفورية. قد يحتاج مثل هذا التجريب إلى الفصل عن العمليات الأساسية، ودعمه بهياكل حوافز مختلفة، وتقييمه بناءً على التعلم بدلاً من التأثير المالي قصير المدى. الهدف ليس مجرد اختبار الأدوات الكمومية ولكن لاستكشاف كيف يمكن للقدرات الممكنة كموميًا أن تدعم في النهاية طرقًا جديدة لتقديم القيمة.

معًا، تحول هذه الاستراتيجيات الحوسبة الكمومية من لعبة انتظار إلى عملية تعلم نشطة. بدلاً من السؤال متى ستكون التكنولوجيا جاهزة، يمكن للمديرين التركيز على ما إذا كانت مؤسستهم تطور القدرة التفسيرية والمعرفة التجريبية والمرونة التنظيمية اللازمة للاستفادة عندما تصبح التطبيقات الأكثر قوة ممكنة. في سياق التقنيات التمكينية، الاستعداد يتعلق بأن تكون مستعدًا للتعرف على الفرص وتشكيلها والتصرف بناءً عليها عند ظهورها. إذا وعندما تصبح الكم مفيدة لمشاكل مؤسسية محددة، ستكون تلك الشركات في وضع يسمح لها بالتحرك بسرعة.