به آخرالزمان کوانتومی خوش آمدید! - مجله کالارنا

به گزارش خبرنگاران به نقل از راشا تودی؛ درست زمانی که می توانیم نفس راحتی بکشیم و به نظر می رسد که بر شیوع کووید غلبه کرده ایم آخرالزمان کوانتومی ما را به اضطراب تازه ای در مورد زندگی روی زمین سوق می دهد درست مانند آل پاچینو در فیلم پدرخوانده که تلاش کرد از گذشته جنایتکارانه اش فرار کند و دور شود، اما دوباره در حال کشیده شدن درون آن ورطه بود. با این وجود، این یک فیلم هالیوودی نیست. این یک مسئله واقعی است و درست مانند پیش بینی های روز رستاخیز طرفداران محیط زیست، آخرالزمان کوانتومی به عنوان یک تهدید وجودی واقعی برای زندگی (آن گونه که ما می شناسیم) معرفی می شود. بنابراین، باید پرسید که این آخرالزمان کوانتومی چیست؟

به بیانی ساده، این نتیجه تصور دنیایی است که در آن فایل های رمزگذاری شده و مخفی به طور ناگهانی از طریق رایانه های کوانتومی شکسته می شوند. درک این نکته ضروری است که رایانه های کوانتومی فقط ابر رایانه های قدرتمندتر نیستند. بلکه الگوی تازه ای را در محاسبات نشان می دهند.

این رایانه ها از ویژگی های مکانیک کوانتومی برای محاسبه به روشی اساسا متفاوت از رایانه های دیجیتال کلاسیک امروزی استفاده می نمایند. به جای بیت های سنتی ساخته شده از یک و صفر، از بیت های کوانتومی استفاده می نمایند که می توانند مقادیر مختلف را به طور همزمان نشان دهند.

پیچیدگی رایانه های کوانتومی می تواند باعث سرعت بخشیدن به آن در انجام کار های خاص شود و به این رایانه ها اجازه می دهد تا مسائلی را که برای ماشین های مدرن امری لاینحل است را حل نمایند از جمله شکستن بسیاری از الگوریتم های رمزگذاری که در حال حاضر برای محافظت از داده های حساس مانند اسرار شخصی، تجاری و دولتی مورد استفاده قرار می گیرند.

در این مرحله، این احتمالات در عرصه نظریه پردازی باقی خواهند ماند. با این وجود، این موضوع بدان معنا نیست که این مسئله یک حدس و گمان محض است. چندین کشور از جمله ایالات متحده، چین، روسیه و بریتانیا سخت کار می نمایند و مبالغ هنگفتی را برای توسعه این رایانه های کوانتومی فوق سریع سرمایه گذاری می نمایند تا به مزیت استراتژیک در حوزه سایبری دست یابند. غول های فناوری مانند گوگل، مایکروسافت، اینتل و آی بی ام به همراه شرکت های تخصصی تر مانند Quantinuum و Post-Quantum در حال کار برای روی راه حل ها هستند.

در واقع، دستیابی به محاسبات کوانتومی بسیار سخت است. سال گذشته گوگل به خود می بالید که با یافتن کاری که یک رایانه کوانتومی می تواند انجام دهد کاری که اساسا برای یک کامپیوتر کلاسیک غیرممکن بوده به رجحان کوانتومی دست یافته است. این شرکت اعلام کرد که از رایانه کوانتومی 53 بیتی سیکامور خود برای حل یک مسئله ریاضی در 200 ثانیه استفاده کرده است که حل آن برای یک رایانه کلاسیک 10000 سال طول خواهد کشید.

سوندار پیچای مدیرعامل گوگل این دستاورد را با راه اندازی اسپوتنیک یا اولین پرواز برادران رایت مقایسه کرد آستانه عصر نوی از ماشین ها که قدرتمندترین رایانه امروزی را شبیه چرتکه می سازند. در حالی که این موضوع یک نقطه عطف مهم بود، اما با آغاز دوره ای نو از محاسبات کوانتومی فاصله زیادی دارد. کارشناسان صنعت و دانشگاهیان به دلایل مختلف به سرعت از آن انتقاد کردند.

در واقع، ما دست کم یک دهه یا بیش تر با یک رایانه کوانتومی که بتواند مسائل ارزشمندی را حل نماید فاصله داریم. با این وجود، این بدان معنا نیست که در حال حاضر هیچ دلیلی برای ایجاد یک تهدید وجودی تازه برای زندگی بر روی زمین وجود ندارد.

کارآفرینان ترسناک تازه ای مانند هری اوون رئیس ارشد استراتژی در PostQuantum و ایلیاس خان مدیر اجرایی شرکت Quantinuum مستقر در کمبریج و کلرادو وارد این عرصه شده اند. ترسی که آنان ایجاد می نمایند با طرح این استدلال است که رایانه های کوانتومی بیشتر روش های رمزگذاری موجود را بی فایده می سازند و هر عامل و بازیگری که چنین ظرفیتی را توسعه دهد قادر خواهد بود فورا سیستم های دفاعی دولتی را خاموش کند و به اطلاعات خصوصی و جزئیات بانکی دسترسی پیدا کند. همان طور که ایلیاس خان بیان می کند بدون تردید رایانه های کوانتومی تهدیدی برای شیوه زندگی ما هستند.

در اینجا باید گفت بله، اگر چنین سناریویی رخ دهد اگر ترس کنونی از هک داده های امروز مبتنی بر استراتژی هم اکنون برداشت کنید و بعدا رمزگشایی کنید به واقعیت تبدیل شود این در واقع تهدیدی برای شیوه زندگی ما خواهد بود. با این وجود، تحقق این سناریو به دلایل متعددی بسیار بعید به نظر می رسد چرا که محاسبات کوانتومی پیچیده و بسیار پرهزینه است و هنوز چندین دهه تا تحقق آن فاصله داریم. هم چنین، معین نیست که چرا جمع آوری داده های امروزی که تنها ظرف مدت سی سال می توانند رمزگشایی شوند از دید وحشت آفرینان چنین خطر بزرگی را به همراه دارد! با این وجود، نکته واقعی این است که دولت ها به شدت از این خطر بالقوه آگاه هستند.

در حال حاضر، تلاش هایی در برای کاهش خطر احتمالی در حال انجام است و برای چندین سال آینده ادامه خواهد یافت. برای مثال، در ایالات متحده رقابتی از سال 2016 میلادی از طریق موسسه ملی استاندارد و فناوری آن (NIST) در جریان است که هدف آن تولید اولین الگوریتم های ضد رایانه کوانتومی تا سال 2024 است.

در بریتانیا، تمام داده های دولتی طبقه بندی شده اند و فوق سری و پسا کوانتومی قلمداد می شوند یعنی استفاده از اشکال نوی از رمزگذاری که پژوهشگران امیدوارند ضد کوانتومی باشد. مرکز ملی امنیت سایبری که این تحقیق را هدایت می کند به دولت و صاحبان کسب و کار ها در مورد نیاز های رمزگذاری و ضرورت های امنیتی دراز مدت آنان مشاوره می دهد. این کار مقابله مهمی با جبرگرایی ای است که از طریق هراس آفرینان درباره تصور آخرالزمان کوانتومی انجام می شود. بازنگری و به روز رسانی سیستم های رایانه ای یک مشکل فنی در حد توان بشر برای حل است.

این سناریوی آخرالزمانی یادآور اغراق صورت گرفته درباره موضوع خطای هزاره است که در آغاز قرن نو به عنوان منادی یک فاجعه بزرگ قلمداد شد، اما در نهایت اثبات شد که قابل کنترل است. در نتیجه ان، وسعت تلاش هماهنگ بین المللی و هزینه هنگفت میلیارد ها دلار برای مقابله با بحران احتمالی ناشی از فناوری بی سابقه بود. با این وجود، نتیجه این شرایط توسعه فرهنگ و سیاست ترس بود که ما آن را به گونه ای اجتناب ناپذیر می پذیریم گویی که چنین فاجعه هولناکی در راه است.

آخرالزمان کوانتومی تازه ترین ترسی است که برای دامن زدن به تقدیرگرایی که اکنون زیربنای تصور عمومی در جوامع است استفاده می شود. در واقع، خطر واقعی این است که ما تسلیم تقدیرگرایی خود خواهانه ای شویم که زیربنای تهدید اغراق آمیزی است که برای آینده ایجاد می کند. این امر ما را از درک این موضوع باز می دارد که محاسبات کوانتومی برای بشریت چه مقوله مهمی خواهد بود و برای ظرفیت های حل مسئله ما در قرن بیست و یکم چه تاثیری خواهد داشت.