الدوائر الكمومية من تصميم Claude: بوابات أقل حتى 17 مرة

في 16 أكتوبر 2026، شرحت Anthropic كيف صمّم Claude Mythos 5 الدوائر الكمومية لثماني مهام في الكيمياء والتحسين والمحاكاة الفيزيائية ونظرية الأعداد. وبحسب الورقة المنشورة على arXiv، خفّضت الدوائر التي توصّل إليها في سبع منها عدد بوابات توفولي وعدد الكيوبتات معًا بوضوح مقارنةً بأفضل التصاميم المعروفة. يقف وراء الدراسة Andi Gu من برنامج STEM Fellows في Anthropic، والفيزيائي الكمومي Alek Kemeny، وSusanne Yelin وMikhail Lukin من جامعة هارفارد (ويتعاون Lukin أيضًا مع QuEra Computing).

لماذا الدوائر الكمومية مهمة إلى هذا الحد؟

ستكون الحواسيب الكمومية المستقبلية محدودة العتاد جدًا، لذا فإن تصميم الدائرة هو ما يحدد إن كان تشغيل خوارزمية ما ممكنًا أصلًا. وتضرب Anthropic مثالًا من الكيمياء: في عام 2017 قُدِّر حساب طاقة الحالة الأساسية للعامل المساعد FeMoco بنحو 50 تريليون بوابة توفولي. أما اليوم فيحتاج النموذج نفسه (54 مدارًا) إلى نحو 340 مليونًا، أي أقل بنحو 150 ألف مرة.

والمثير أن معظم هذا الانخفاض لم يأتِ من عتاد أفضل، بل من دوائر أذكى. وهذه المرحلة بالذات هي ما حاول Claude تسريعه.

كيف صمّم Claude الدوائر؟

كان Claude يتلقى وصفًا للمهمة بلغة عادية ويعمل في حلقة مغلقة: يقترح تصميمًا، ثم يتحقق مُقيِّم مستقل من صحته ويحسب تكلفته على أنها عدد الكيوبتات مضروبًا في عدد البوابات. ولم يتدخل أي إنسان بين الجولات. ويسمّي المؤلفون ذلك نهجًا تطوريًا: النموذج يقترح بدائل، والمُقيِّم يتحقق منها ويمنحها درجات.

إنه مقياس مبسّط (لا يخبرنا مباشرة كم سيستغرق تشغيل الدائرة)، لكنه يسمح بمقارنة التصاميم آليًا.

ما الذي تحسّن بالضبط؟

تصف Anthropic نتيجتين بالتفصيل:

1. جمع النقاط على منحنى إهليلجي. هذا اختبار قياسي لخوارزميات اللوغاريتم المتقطع الكمومية، أي تلك التي قد تهدد مستقبلًا التشفير القائم على المنحنيات الإهليلجية. بنى Claude نسخة قابلة للعكس من خوارزمية divsteps للمعكوس النمطي، وبدلًا من تخزين سجل التفرعات كان يستخلصه من الأعداد نفسها. أحد التصاميم يحتوي على كيوبتات أكثر بنسبة 12%، لكن بوابات أقل 17 مرة من أصغر تصميم سابق. استغرق العمل من Claude ‏53 ساعة، وصاغ إحدى المبرهنات صياغة رسمية في Lean.
2. مُفكِّك ترميز لـ DQI (decoded quantum interferometry). تُعد DQI مرشحة لتكون خوارزمية ذات تسريع فائق كثير الحدود، وأغلى خطوة فيها هي فك ترميز شيفرات ريد-سولومون. بنى Claude الدائرة على خوارزمية بيرليكامب-ماسي، وكان يعيد حساب معظم القيم الوسيطة بدلًا من تخزينها. كان الاحتياط لأسوأ حالة سيتطلب 665 كيوبت. وبعد 403 ملايين عملية فك ترميز تجريبية، تبيّن أن قيمة مخزّنة واحدة (19 كيوبت) تكفي، وأن الخطأ يقع مرة واحدة تقريبًا كل 10,000 تشغيل، أي ضمن الحد المقبول. النتيجة: بوابات أقل 12 مرة من تصميم Google السابق.

وللمقارنة: تقدّر Google أن مسألة واحدة من نوع optimal polynomial intersection ستستغرق نحو ثلاثة أشهر على الحاسوب الفائق Frontier، ونحو ساعة على حاسوب كمومي مستقبلي يعمل بـ DQI.

هل يعني هذا أن الحواسيب الكمومية باتت على الأبواب؟

لا. هذه تصاميم دوائر أفضل، وليست عتادًا جديدًا. فحتى حساب FeMoco المحسَّن سيستغرق، بحسب Anthropic، بضع ساعات على آلة مستقبلية فيها نحو ثلاثة ملايين كيوبت فيزيائي، ولا توجد آلة كهذه اليوم.

ويتحدث المؤلفون بصراحة أيضًا عن نقاط الضعف: كان Claude متحفظًا، وكثيرًا ما أعاد التحقق مرات عدة مما توصل إليه بالفعل. وما ساعد فعلًا هو أن يُطلب منه استكشاف عدة مقاربات مختلفة نوعيًا بالتوازي، وتوسيع نطاق البحث من حين لآخر. ومع ذلك فالنتيجة مبهرة: نموذج لغوي في حلقة مغلقة يحطم أرقامًا قياسية في مجال يعمل عليه المتخصصون منذ سنوات.

وهذا بالمناسبة مثال آخر في الأيام الأخيرة على وصول نماذج عائلة Mythos إلى عمل بحثي وأمني جاد (وقد كتبت سابقًا عن كيف أجبر Claude Mythos بنك أوف أمريكا على سدّ الثغرات).

FAQ

من صمّم هذه الدوائر الكمومية؟

Claude Mythos 5، وهو يعمل في حلقة مغلقة مع مُقيِّم آلي. وقاد الدراسة Andi Gu من Anthropic، مع Alek Kemeny، وSusanne Yelin وMikhail Lukin من هارفارد.

هل كسر Claude تشفير المنحنيات الإهليلجية؟

لا. لقد حسّن دائرة جمع النقاط على المنحنى، وهي إحدى لبنات الخوارزميات الكمومية المستقبلية. ولتشغيلها يلزم حاسوب كمومي كبير لا وجود له اليوم.

ما بوابة توفولي؟

بوابة منطقية مكلفة تعمل على ثلاثة كيوبتات. ويُستخدم عدد بوابات توفولي مقياسًا تقريبيًا لحجم العمل الذي يجب أن ينجزه الحاسوب الكمومي.

أين يمكن قراءة الورقة؟

على arXiv: «Discovering state-of-the-art quantum circuits with large language models»، المنشورة في 15 أكتوبر 2026.