کامپیوتر های کوانتومی دنیا را تغییر می دهند

کیوبیت ها دیگر محدود به دو حالت دوگانه صفر و یک نبوده و می توانند با هر بار اضافه شدن به سیستم کامپیوتر کوانتومی، قدرت آن را به طرز قابل توجهی افزایش دهند.

کامپیوتر های کوانتومی دنیا را تغییر می دهند

این روزها، عصر کامپیوتر های پر سرعت است و کامپیوتر های کوانتومی که پدیده ای نوظهور هستند، طی چند سال آینده، شیوه های ارتباطی انسان ها، درمان بیماری ها و حتی حل مسائل چالش برانگیز کنونی را به کل متحول خواهند کرد. اما بعضی از متخصصان صنعت کامپیوتر، نگرانند که کامپیوتر های کوانتومی بتوانند حتی خود اینترنت را نیز از کار بیندازند.

گوگل تحقیقات جدیدی انجام داده که اعلام می نماید چنین اتفاقی ممکن است زودتر از چیزی که پیش بینی شده روی دهد. بر اساس تحقیقی که خبر آن به صورت غیر رسمی منتشر شده، کامپیوتر های کوانتوم به زودی به مقام فزونی کوانتوم یا quantum supremacy دست پیدا خواهند کرد. یعنی، کامپیوتر های کوانتوم قادر به انجام فعالیت هایی خواهند شد که در حال حاضر حتی قدرتمندترین کامپیوتر ها نیز از انجام آن ها ناتوان هستند.

این تئوری را اولین بار دکتر ریچارد فینمن در سال 1982 عنوان کرد. در این تئوری ادعا می گردد که کامپیوتر های کوانتوم، وِیژگی های اختصاصی فیزیک کوانتوم را دارا هستند و با پیشرفت علم کامپیوتر، به قدرت پردازشی دست پیدا می نمایند که فراتر از هر کامپیوتر دیگری است. کامپیوتر های کوانتوم، به جای استفاده بیت های سنتی - صفر و یک هایی که برای ذخیره و انتقال داده استفاده می گردد-

از بیت های کوانتومی یا کیوبیتز (qubits) بهره برده اند. کیوبیت ها دیگر محدود به دو حالت دوگانه صفر و یک نبوده و می توانند با هر بار اضافه شدن به سیستم کامپیوتر کوانتومی، قدرت آن را به طرز قابل توجهی افزایش دهند. کیوبیت ها برای ادامه فعالیت خود باید در محیط بسیار سرد نگهداری شوند - تقریبا نزدیک به صفر مطلق (273- درجه سلسیوس).

این ویژگی باعث می گردد که نگهداری این نوع کامپیوتر ها اگر غیر ممکن نباشد، بسیار هزینه بر گردد. به عبارت دیگر، شاید تنها، شرکت های عظیمی همچون گوگل، ناسا یا سیا بتوانند به چنین قدرتی دست پیدا نمایند. آن طور که از ادله بر می آید، ظاهرا گوگل در رابطه با تکنولوژی این سبک انقلابی از کامپیوتر ها نیز، مثل دیگر حوزه ها پیشتاز شده است.

این شرکت پیروز شده یک کامپیوتر 72-qubit فراوری کند که قادر است محاسبه ای را که یک سوپر کامپیوتر سنتی در ده هزار سال! انجام می دهد، تنها در 200 ثانیه انجام دهد.

اما چنین توسعه و دستاوردی قطعا بدون هزینه نخواهد بود. آقای تیم کالان، یکی از مسوولان شرکت امنیت سایبری Sectigo، هشدار داده که توسعه این نسل جدید از ماشین ها می تواند تبدیل به فاجعه ای گردد که کالان از آن تحت عنوان آخرالزمان کوانتومی نام برده است.

بیشترین تهدیدی هم که ایجاد می گردد، در حوزه تکنولوژی های رمزگذاری هویدا خواهد شد مانند تکنیک هایی که همین حالا در برنامه های پیام رسانی مانند واتساپ دیده می گردد. دو سیستم معمول رمزگذاری که RSA و ECC نام دارند، می توانند از تمام داده های کاربران در مقابل مجرمان سایبری، هکر ها و آژانس های جاسوسی محافظت کند.

داده های مربوط به ارگان ها و دولت ها، دپارتمان های آموزشی، تجاری و پزشکی، با وجود کامپیوتر های کوانتومی می تواند در معرض خطر بزرگی قرار بگیرد؛ زیرا سیستم های قدرتمند این کامپیوتر ها می تواند به سرعت داده های رمزگذاری شده را بشکند و هیچ مانعی در مقابل آن وجود ندارد.

آقای کالان در مصاحبه ای با The Independent می گوید: فعلا هیچ کس نمی تواند به طور قطع بگوید که کامپیوتر های کوانتوم چه زمانی پیروز خواهند شد سیستم های رمزگذاری RSA و ECC را شکست دهند، اما بسیاری از تحلیلگران معتقدند این اتفاق بین 10 الی 15 سال آینده رخ خواهد داد.

کالان شرح می دهد در چنین شرایطی، تمام حوزه های جهانی صنعت، از سیستم های مدرن اقتصاد، تجاری، ارتباطی، حمل و نقل گرفته تا حوزه های ساخت و ساز، انرژی، دولت ها، سیاست، پزشکی و سلامت می توانند تحت سلطه اهداف و نیات صاحبان این قدرت جدید در بیایند.

هشدار داده شده که اگر تدابیری اندیشیده نگردد، بیت کوین می تواند دقیقا همزمان با ورود کامپیوتر های کوانتومی، از صحنه فضای مجازی حذف گردد. علاوه بر سیطره روی حوزه های حیاتی مانند دولت ها، اقتصاد و زیرساخت های مهم کشورها، بعضی معتقدند که کامپیوتر های کوانتوم می توانند باعث انتها یافتن دوران قدرت ارز های مجازی مانند بیت کوین شوند.

زیرساخت های تکنولوژیک بیت کوین و ارز های مشابه، بر پایه پیشرفت های تکنولوژی رمزگذاری یا cryptography بنا نهاده شده، پیشرفت هایی که می تواند از شبکه های بلاک چین در برابر حملات سایبری محافظت کند. اما کامپیوتر های کوانتوم می توانند قدرت این سیستم های حفاظتی را از بین ببرند.

شرکت امنیت سایبری Post Quantum، درباره بیت کوین اعلام نموده: بدون شک، ضدکامپیوتر های کوانتومی نیست و هشدار داده اگر تدابیر لازم اتخاذ نگردد، بیت کوین می تواند دقیقا همزمان با ورود کامپیوتر های کوانتومی، از صحنه فضای مجازی حذف گردد. خوشبختانه، ظاهرا راه چاره هایی نیز وجود دارد و اقداماتی در حال اجرا است تا الگوریتم های ضدکوانتومی فراوری گردد که بتواند جهانی دیجیتال را در برابر این نسل جدید از کامپیوتر ها حفظ کند.

موسسه ملی استاندارد های تکنولوژی (National Institute for Standards and Technology یا Nist) در آمریکا، همین حالا پیروز شده 20 الگوریتم جدید در رابطه با تغییر تکنیک های امنیت رمزگذاری مجازی طراحی کند. البته اینکه میزان کارآیی این الگوریتم ها تا چه اندازه است فعلا معین نیست.

تکنولوژی رمزگذاری، علاوه بر اینکه باید با کامپیوتر های کوانتومی و حملات سایبری دست و پنجه نرم کند باید کوشش کند تا شیوه های فعال ماندن روی کامپیوتر های سنتی و گوشی های هوشمند را نیز به روز نگه دارد. اقای کالن می گوید: کامپیوتر های کوانتومی قرار نیست جایگزین کامپیوتر های سنتی کنونی شوند.

به عبارت دیگر، این دو سبک مختلف از صنعت کامپیوترها، کنار یکدیگر و دوشادوش هم فعالیت خواهند کرد. به همین دلیل، پارادایم های رمزگذاری در آینده باید بتوانند علاوه بر مقابله با حملات سایبری از سوی کامپیوتر های کوانتومی، با حوزه کامپیوتر های سنتی نیز سازگار باقی بمانند.

به عقیده آقای کالن، اگرچه به صورت تئوریک، با آخرالزمان کوانتومی حداقل یک دهه فاصله داریم، اما اصلا بعید نیست که این اتفاق زودتر نیز رخ دهد. بعضی از متخصصان صنعت کامپیوتر، نگرانند که کامپیوتر های کوانتومی بتوانند حتی خود اینترنت را نیز از کار بیندازند.

تحقیقاتی در حال اجرا است که نشان می دهد دقیقا چقدر زمان می برد تا کامپیوتر های کوانتومی به چنین مرحله خطرناکی برسند. این تحقیق، ازسوی تیمی به رهبری مایکل موسکا، یکی از موسسان لابراتوار Institute for Quantum Computing از دانشگاه واترلو در کانادا انجام می پذیرد.

بر اساس آنچه که تا سال 2016، تیم تحقیقاتی ماسکو برآورده نموده، 15 درصد محتمل است که این رویداد تا قبل از سال 2026 رخ دهد. در آخرین گزارش تحقیقاتی که موسکا منتشر نموده، هشدار ترسناکی اعلام شده است: اگر کامپیوتر های کوانتوم به گونه ای توسعه می یابند تا جهان را تغییر دهند، ابتدا باید راهی برای نجات جهان اتخاذ کرد.

در این گزارش آمده است: بهره برداری از قدرت مکانیک کوانتوم به وسیله کامپیوتر های کوانتوم می تواند مسائل و معضلاتی را حل نماید که برای بشریت بسیار حیاتی و پراهمیت است. اما ما باید ابتدا راه چارهی برای دفع عوارض فاجعه آمیز شکسته شدن امنیت سایبری توسط این دستاورد انقلابی پیدا کنیم. ابتدا باید روش ها و ابزار های کریپتوگرافیک پیشرفته، فراوری و توسعه یابد تا زمینه ورود کامپیوتر های کوانتوم آماده گردد.

منبع: فرادید
انتشار: بروزرسانی: 28 آبان 1398 شناسه مطلب: 453

به "کامپیوتر های کوانتومی دنیا را تغییر می دهند" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "کامپیوتر های کوانتومی دنیا را تغییر می دهند"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید