به آخرالزمان کوانتومی خوش آمدید!

سل جدیدی از کارآفرینان در صنعت فناوری اطلاعات، ترس، نگرانی و تقدیرگرایی را در مورد تهدیدی که محاسبات کوانتومی برای آینده داده‌های رمزگذاری شده، امنیت سایبری و شیوه زندگی ما ایجاد می‌کند ترویج می‌کنند.

به گزارش فرارو به نقل از راشا تودی؛ درست زمانی که می‌توانیم نفس راحتی بکشیم و به نظر می‌رسد که بر شیوع کووید غلبه کرده ایم “آخرالزمان کوانتومی” ما را به اضطراب تازه‌ای در مورد زندگی روی زمین سوق می‌دهد 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 بینی‌های روز رستاخیز طرفداران محیط‌زیست، “آخرالزمان کوانتومی” به‌عنوان یک تهدید وجودی واقعی برای زندگی (آن گونه که ما می‌شناسیم) معرفی می‌شود. بنابراین، باید پرسید که این “آخرالزمان کوانتومی” چیست؟

v

به بیانی ساده، این نتیجه تصور دنیایی است که در آن فایل‌های رمزگذاری شده و مخفی به طور ناگهانی توسط رایانه‌های کوانتومی شکسته می‌شوند. درک این نکته ضروری است که رایانه‌های کوانتومی فقط “ابر رایانه‌های قدرتمندتر” نیستند. بلکه الگوی تازه‌ای را در محاسبات نشان می‌دهند.

این رایانه‌ها از ویژگی‌های مکانیک کوانتومی برای محاسبه به روشی اساسا متفاوت از رایانه‌های دیجیتال “کلاسیک” امروزی استفاده می‌کنند. به جای بیت‌های سنتی ساخته شده از یک و صفر، از بیت‌های کوانتومی استفاده می‌کنند که می‌توانند مقادیر مختلف را به طور همزمان نشان دهند.

پیچیدگی رایانه‌های کوانتومی می‌تواند باعث سرعت بخشیدن به آن در انجام کار‌های خاص شود و به این رایانه‌ها اجازه می‌دهد تا مشکلاتی را که برای ماشین‌های مدرن امری لاینحل است را حل نمایند از جمله شکستن بسیاری از الگوریتم‌های رمزگذاری که در حال حاضر برای محافظت از داده‌های حساس مانند اسرار شخصی، تجاری و دولتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

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 می‌کنند و مبالغ هنگفتی را برای توسعه این رایانه‌های کوانتومی فوق سریع سرمایه گذاری می‌کنند تا به مزیت استراتژیک در حوزه سایبری دست یابند. غول‌های فناوری مانند گوگل، مایکروسافت، اینتل و آی بی ام به همراه شرکت‌های تخصصی‌تر مانند Quantinuum و Post-Quantum در حال کار برای روی راه حل‌ها هستند.

در واقع، دستیابی به محاسبات کوانتومی بسیار دشوار است. سال گذشته گوگل به خود می‌بالید که با یافتن کاری که یک رایانه کوانتومی می‌تواند انجام دهد کاری که اساسا برای یک کامپیوتر کلاسیک غیرممکن بوده به “برتری کوانتومی” دست یافته است. این شرکت اعلام کرد که از رایانه کوانتومی ۵۳ بیتی “سیکامور” خود برای حل یک مسئله ریاضی در ۲۰۰ ثانیه استفاده کرده است که حل آن برای یک رایانه کلاسیک ۱۰۰۰۰ سال طول خواهد کشید.

“سوندار پیچای” مدیرعامل گوگل این دستاورد را با راه‌اندازی اسپوتنیک یا اولین پرواز برادران رایت مقایسه کرد آستانه عصر جدیدی از ماشین‌ها که قدرتمندترین رایانه امروزی را شبیه چرتکه می‌سازند. در حالی که این موضوع یک نقطه عطف مهم بود، اما با آغاز دوره‌ای جدید 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 بیش‌تر با یک رایانه کوانتومی که بتواند مشکلات ارزشمندی را حل کند 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 تازه‌ای 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 می‌کنند با طرح این استدلال است که رایانه‌های کوانتومی اکثر روش‌های رمزگذاری موجود را بی فایده می‌سازند و هر عامل و بازیگری که چنین ظرفیتی را توسعه دهد قادر خواهد بود فورا سیستم‌های دفاعی دولتی را خاموش کند و به اطلاعات خصوصی و جزئیات بانکی دسترسی پیدا کند. همان طور که ایلیاس خان بیان می‌کند بدون تردید “رایانه‌های کوانتومی تهدیدی برای شیوه زندگی ما هستند”.

در اینجا باید گفت بله، اگر چنین سناریویی رخ دهد اگر ترس کنونی از هک داده‌های 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 می‌رسد چرا که محاسبات کوانتومی پیچیده و بسیار پرهزینه است و هنوز چندین دهه تا تحقق آن فاصله داریم. هم چنین، مشخص نیست که چرا جمع آوری داده‌های امروزی که تنها ظرف مدت سی سال می‌توانند رمزگشایی شوند از دید وحشت آفرینان چنین خطر بزرگی را به همراه دارد! با این وجود، نکته واقعی این است که دولت‌ها به شدت از این خطر بالقوه آگاه هستند.

در حال حاضر، تلاش‌هایی 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 ۲۰۱۶ میلادی از طریق موسسه ملی استاندارد و فناوری آن (NIST) در جریان است که هدف آن تولید اولین الگوریتم‌های ضد رایانه کوانتومی تا سال ۲۰۲۴ است.

در بریتانیا، تمام داده‌های دولتی طبقه بندی شده اند و “فوق سری” و “پسا کوانتومی” قلمداد می‌شوند یعنی استفاده از اشکال جدیدی از رمزگذاری که پژوهشگران امیدوارند ضد کوانتومی باشد. مرکز ملی امنیت سایبری که این تحقیق را هدایت می‌کند به دولت و صاحبان کسب و کار‌ها در مورد نیاز‌های رمزگذاری و ضرورت‌های امنیتی دراز مدت آنان مشاوره می‌دهد. این کار مقابله مهمی با جبرگرایی‌ای است که توسط هراس آفرینان درباره تصور “آخرالزمان کوانتومی” انجام می‌شود. بازنگری و به روز رسانی سیستم‌های رایانه‌ای 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 جدید به عنوان منادی یک فاجعه بزرگ قلمداد شد، اما در نهایت اثبات شد که قابل کنترل است. در نتیجه ان، وسعت تلاش هماهنگ بین‌المللی و هزینه هنگفت میلیارد‌ها دلار برای مقابله با بحران احتمالی ناشی از فناوری بی سابقه بود. با این وجود، نتیجه این وضعیت گسترش فرهنگ و سیاست ترس بود که ما آن را به گونه‌ای اجتناب ناپذیر می‌پذیریم گویی که چنین فاجعه هولناکی در راه است.

آخرالزمان کوانتومی” تازه‌ترین ترسی است که برای دامن زدن به تقدیرگرایی که اکنون زیربنای تصور عمومی در جوامع است استفاده می‌شود. در واقع، خطر واقعی این است که ما تسلیم تقدیرگرایی خود خواهانه‌ای شویم که زیربنای تهدید اغراق آمیزی است که برای آینده ایجاد می‌کند. این امر ما را از درک این موضوع باز می‌دارد که محاسبات کوانتومی برای بشریت چه مقوله مهمی خواهد بود و برای ظرفیت‌های حل مسئله ما در قرن بیست و یکم چه تاثیری خواهد داشت.