يقول الخبراء إن نهاية العالم الكمومية على "بعد سنوات فقط" - عندها ستتوقف الخدمات المصرفية المشفرة عن العمل ويمكن أن تتبخر مدخرات العالم. يمكن لـ "نهاية العالم الكمومية" أن تمزق كل شيء من الخدمات المصرفية عبر الإنترنت إلى الأسرار الحكومية - ويحذر الخبراء من أنها على بعد سنوات فقط.
تم تسليط الضوء على هذا الخوف في وقت سابق من هذا العام، عندما اقترحت ورقة أكاديمية أعدها باحثون صينيون أن الكمبيوتر الكمي (تقنية جديدة قيد التطوير من قبل Google و IBM، من بين آخرين) يمكن أن يكسر التشفير الذي يحافظ على سلامتنا على الإنترنت.
حذر تيم كالان، كبير مسؤولي الخبرة في شركة الأمن السيبراني ectigo ، موقع DailyMail.com من أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية - الموجودة بالفعل، وإن كانت في حالة بدائية نسبياً - يمكن أن تجعل التشفير الذي نستخدمه اليوم غير مناسب للغرض بعد الآن.
يأتي التحذير بعد فترة وجيزة من كشف باحثين في جامعة شيكاغو أنهم يعملون على إنترنت كمي غير قابل للاختراق.
يحذر باحثون صينيون من أن الحوسبة الكمومية ستصل إلى نقطة ستتمكن من كسر التشفير الذي يؤمن التفاصيل المصرفية والطبية، ما يترك الجميع عرضة للخطر. حالياً، تستخدم أجهزة الكمبيوتر نظاماً يسمى تشفير المفتاح العام لحماية المعلومات - مثل قيام شخص ما بإرسال رسالة رقمية إليك. إن هذا الجهاز - مثل الهاتف المحمول - يحتوي على مفتاحين، مفتاح عام ومفتاح خاص. يستخدم الجهاز الذي يحاول الاتصال بك المفتاح العام لجهازك لتشفير رسالة، وتحويلها إلى رقم طويل يبعث على السخرية، وفقاً لتقارير مجلة Science.
لا يمكن فتح هذا الرقم بعد ذلك إلا من خلال المفتاح الخاص بجهازك، والذي يقوم بفكّ تشفير الرسالة للكشف عن الأصل. هذا الإجراء غير قابل للقرصنة تقريباً بالنسبة إلى أجهزة الكمبيوتر التقليدية، والتي قد تستغرق حوالي 300 تريليون سنة لكسر الشفرة، كما يقول كالان، لأنها ستحاول تجريب كل الاحتمالات. لكن الخبراء يخشون أن الأجهزة الكمومية ستكون قادرة على تقليل عمل التشفير - الذي كان موجوداً منذ السبعينيات - بسبب تصميمها.
بينما تستخدم الآلات التقليدية نبضات إلكترونية أو بصرية تمثل إما صفراً أو واحداً، فإن الآلات الكمومية تستخدم الفوتون - جسيم من الضوء – الذي يمكن ضبطه على صفر أو واحد أو كليهما واحد وصفر معاً.
تتيح مرونة الآلات الجديدة للكمبيوتر الكمومي ترميز جميع الحلول الممكنة للتشفير، والتي ستلغي بعضها البعض بعد ذلك للكشف عن المجموعة الصحيحة. حذر كالان: إن تطور أجهزة الكمبيوتر الكمومية يخلق تهديداً كبيراً لأمن البيانات. إن قوتها الهائلة في المعالجة قادرة على كسر التشفير بسرعة كبيرة، ما يترك البيانات المهمة عرضة للخطر، كل شيء بدءاً من تفاصيل الحساب المصرفي إلى السجلات الطبية إلى أسرار الدولة. هذا السيناريو مقلق للغاية إلى درجة أن المتخصصين يشيرون إليه على أنه "نهاية العالم الكمومية".
وأضاف: ستكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية أسرع بملايين المرات من "أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية"، وذلك بفضل حقيقة أنها تستخدم "كيوبتات"، والتي يمكن أن تكون واحداً أو صفراً أو كليهما في الوقت نفسه.
يحذر كالان من أنه في هذا السيناريو - الذي أشار إليه أيضاً خبراء الأمن السيبراني باسم Q-Day - ستصبح أسرار العالم عرضة لأي شخص لديه جهاز كمبيوتر كمي قوي بما فيه الكفاية. وقد أثيرت مخاوف بالفعل بشأن هذا الأمر في الدوائر الحكومية، حيث أعلنت الإدارة الأمريكية عن خطط لتحديث أمنها للحماية من هجوم كمومي العام الماضي.
نصت المذكرة على أن يأتي النهج الجديد بحلول عام 2024 مع بقاء أجهزة الكمبيوتر على بعد بضع سنوات. لا تزال أجهزة الكمبيوتر الكمومية في مهدها، ولكن تلك التي تم تطويرها بالفعل تشمل كمبيوتر Osprey من شركة IBM، والذي تم الكشف عنه في عام 2021، ويحتوي على 400 بت كيوبت - وهو بالفعل قوي للغاية.
تدعي شركة IBM أن تمثيل حالة الآلة يتطلب عدداً من البتات الكلاسيكية (آحاد وأصفار) أكثر من وجود ذرات في الكون. لكن الباحثين الصينيين يقترحون أنه حتى الكمبيوتر الكمي الصغير نسبياً - مع 378 كيوبت - يمكن أن يكسر التشفير القوي. توقع الخبراء أن هذا يمكن أن يحدث في غضون الثماني إلى العشرين سنة القادمة.
يقول كالان: الادعاء الأخير بأن الباحثين كسروا التشفير، يدعونا إلى التساؤل عما إذا كانت نهاية العالم الكمومية موجودة بالفعل. ومع ذلك، في الوقت الحاضر فإن هذا "الاختراق" لا يزال نظرياً. وأضاف: يبدو أننا سنحتاج إلى مالك جهاز كمبيوتر كمي قوي بما فيه الكفاية، مثل IBM، للإجابة على هذا السؤال، من خلال اختباره في الحياة الواقعية.
يقول كالان إنه لا يزال من غير الواضح المدة التي قد يستغرقها هذا الاختراق. سيكون الناتج الحاسم لمثل هذا الاختبار هو معرفة المدة التي سيستغرقها أحد أجهزة الكمبيوتر الكمومية لكسر تشفيرنا القياسي. بعد كل شيء، هناك فرق كبير بين ستة أشهر و 10 سنوات.
تقوم شركات الأمن السيبراني مثل Sectigo - وغيرها بما في ذلك Arqit - بتصميم تشفير "آمن كمومي" والذي سيكون محصناً ضد قوة أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
تعمل وكالة الأمن القومي (NSA) على خوارزميات تشفير مقاومة للكم منذ عام 2015 ، قائلة: تواصل وكالة الأمن القومي تقييم استخدام حلول التشفير لتأمين نقل البيانات في أنظمة الأمن القومي.
يضيف كالان: في حين أن هذا التقرير قد لا يجعل نهاية العالم الكمومية حقيقة واقعة في الوقت الحاضر، فإنه بالتأكيد يستحق اهتمامنا. ويضيف: إنها مسألة وقت فقط قبل أن تجعل أجهزة الكمبيوتر الكمومية التشفير الحالي في العالم عديم الفائدة، وتحتاج المؤسسات إلى الاستعداد منذ الآن للانتقال إلى خوارزميات تشفير جديدة "ما بعد الكم" التي هي قادمة في الطريق.
لا تزال الحوسبة الكمومية في مهدها، حيث يعمل النظام فقط عبر الأسلاك في الوقت الحاضر. يكافح الباحثون للحصول على المعلومات لنقلها عبر مسافة معينة بين الآلات الكمومية من دون أن تتعرض للتلف.
ولنلق نظرة سريعة الآن على ماهية الحوسبة الكمية: تعرف بأنها التشغيل على أساس تشغيل الدائرة وإيقاف تشغيلها في نفس الوقت.
إن مفتاح الكمبيوتر الكمومي هو قدرته على العمل على أساس أن الدائرة لا تكون "قيد التشغيل" أو "إيقاف التشغيل" فحسب، بل تحتل حالة "تشغيل" و"إيقاف تشغيل" في الوقت نفسه. في حين أن هذا قد يبدو غريباً، إلا أنه يرجع إلى قوانين ميكانيكا الكم، التي تحكم سلوك الجسيمات التي تتكون منها الذرة.
في هذا النطاق الصغير، تعمل المادة بطرق قد تكون مستحيلة على النطاق الكلي للكون الذي نعيش فيه. تسمح ميكانيكا الكم لهذه الجسيمات الصغيرة جداً بالوجود في حالات متعددة، تعرف باسم "التراكب"، حتى يتم رؤيتها أو التدخل فيها.
يُظهر مجهر المسح النفقي قطعة كمومية من ذرة الفوسفور موضوعة بدقة في السيليكون. وقد اكتشف العلماء كيفية جعل الكيوبتات تتحدث مع بعضها البعض. يمكننا تشبيه العمل الكمومي بعملة معدنية تدور في الهواء. لا يمكن القول إنها "كتابة" أو "صورة" حتى تهبط. إن قلب الحوسبة الحديثة هو الكود الثنائي، الذي خدم أجهزة الكمبيوتر لعقود.
كانت إحدى العقبات الرئيسية في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية، هي إثبات قدرتها على التغلب على أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. نذكر أن شركات مثل (غوغل وإنتل وآي بي إم) هي من بين الشركات المتنافسة لتحقيق ذلك.
----