دخلت المملكة العربية السعودية سباق الحوسبة الكمومية العالمي.
قالت شركة أرامكو السعودية، شركة الطاقة والكيماويات التي تسيطر عليها الحكومة، يوم الاثنين إنها قامت بتركيب أول كمبيوتر كمي في المملكة، في خطوة تزيد من المخاوف الأمنية المتزايدة لبيتكوين وشبكات بلوكتشين الأخرى.
وقالت أرامكو إن الآلة ذات الـ 200 كيوبت، التي صنعتها شركة باسكال، وهي شركة حوسبة كمومية ذات ذرات محايدة ومقرها فرنسا، وتم تركيبها في مركز بيانات الظهران التابع لها، تم تصميمها للتطبيقات الصناعية مثل نمذجة الطاقة وأبحاث المواد.
وقال باسكال إنه أقوى نظام قدمته الشركة حتى الآن. الكيوبت، أو البت الكمومي، هو الوحدة الأساسية للكمبيوتر الكمومي.
وقال لويك هنرييت، الرئيس التنفيذي لشركة باسكال، في بيان: “إن نشر أقوى حاسوب كمي لدينا حتى الآن هو جزء من التاريخ ومعلم بارز لمستقبل الكم في الشرق الأوسط”. “يواصل باسكال توسعه، مقدمًا قوة كمية عملية للصناعة.”
إن خطوة المملكة العربية السعودية تضعها إلى جانب حكومات الولايات المتحدة والصين والاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة واليابان والهند وكندا التي مولت برامج الكم الوطنية التي تهدف إلى توسيع البنية التحتية البحثية وتدريب القوى العاملة اللازمة للأنظمة المتسامحة مع الأخطاء في المستقبل.
ويحذر الخبراء من أنه إذا أصبحت الآلات الكمومية قوية بما فيه الكفاية، فيمكنها الكشف عن المفاتيح الخاصة أو تزوير التوقيعات، مما يسمح للمهاجمين بسرقة الأموال أو اختراق آليات الخصوصية. ولكن ما مدى حقيقة هذا التهديد اليوم؟
تهديد خطير أم رصاصة في الظلام؟
وقال يون أوه، مؤسس شركة Bolts Technologies، إن التقدم السريع في الحوسبة الكمومية أجبر المجتمعات الأمنية على أخذ التهديد على محمل الجد، وسط “القفزات المتكررة” في التكنولوجيا.
وقال: “مع بذل الكثير من الجهد والمال في هذا الأمر، فإن الاختراقات أمر لا مفر منه”. فك التشفير. “لا أحد يعرف متى، لكن التهديد لم يعد نظريًا. لا يزال غير قادر على اختراق ECC أو RSA اليوم، لكن التقدم ثابت.”
وقال أوه إن الدافع لاستثمار الدولة القومية يمتد إلى ما هو أبعد من تحليل الشفرات.
وقال: “إن الحوسبة الكمومية هي التكنولوجيا الأولى التي يمكن أن تصبح سلاحاً رقمياً عالمياً لا يسيطر عليه أي نظام سياسي”.
ومع ذلك، لا يزال البحث بعيدًا عن اختراق أنظمة مثل تلك التي بنيت عليها عملة البيتكوين.
وفقًا لعالم الأبحاث إيان ماكورماك، فإن نظام 200 كيوبت صغير من الناحية العملية، نظرًا لأن الآلات الحالية محدودة بالضوضاء وأوقات التماسك القصيرة التي تحد من عدد العمليات التي يمكنها تشغيلها.
“200 كيوبت كافية لإجراء بعض التجارب والعروض التوضيحية المثيرة للاهتمام، بافتراض أن الكيوبتات ذات جودة عالية، وهو أمر يصعب القيام به حتى مع هذا العدد القليل منها، ولكنها ليست قريبة بما يكفي لإجراء حوسبة مصححة للأخطاء من النوع الذي قد تحتاجه لتشغيل خوارزمية شور”، في إشارة إلى الخوارزمية الكمومية للعثور على العوامل الأولية لعدد صحيح.
التقدم للأمام
في سبتمبر، كشف باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عن نظام ذري محايد يحتوي على 6000 كيوبت.
ومع ذلك، حتى الآلات بهذا الحجم لا تزال تستخدم في الأبحاث والمحاكاة وتطوير الخوارزميات بدلاً من مهاجمة التشفير.
قال إيلي باتاي، طالب الدراسات العليا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “ما تحتاجه هو وقت طويل جدًا من التماسك مقارنةً بمدة عملياتك”. فك التشفير. “إذا كانت عملياتك تبلغ ميكروثانية واحدة ولديك ثانية واحدة من وقت التماسك، فهذا يعني أنه يمكنك إجراء حوالي مليون عملية.”
يقول الباحثون إن تهديد التشفير الحديث سيتطلب آلاف الكيوبتات المنطقية المصححة للأخطاء، وهو ما يترجم إلى ملايين الكيوبتات المادية.
على الرغم من أن نظام باسكال لم يغير أمن البلوكتشين الحالي، إلا أنه جدد الاهتمام بمخاطر طويلة المدى تُعرف باسم Q-Day، وهي اللحظة التي يصبح فيها الكمبيوتر الكمي قويًا بما يكفي لاشتقاق مفتاح خاص من مفتاح عام وتزوير التوقيعات الرقمية.
يكمن القلق في أن مثل هذه القدرة لن تؤدي فقط إلى تقويض التشفير الذي تستخدمه عملة البيتكوين، ولكن أيضًا أنظمة الأمان العديدة التي يدعمها الاقتصاد العالمي.
قال جوستين ثالر، الشريك البحثي في أندريسن هورويتز والأستاذ المشارك في جامعة جورج تاون: “ما يمكن أن يفعله الكمبيوتر الكمي، وهذا هو ما يتعلق ببيتكوين، هو صياغة التوقيعات الرقمية التي تستخدمها بيتكوين اليوم”. فك التشفير. “يمكن لأي شخص لديه جهاز كمبيوتر كمي أن يأذن بمعاملة ما، ويأخذ كل عملات البيتكوين من حساباتك عندما لا تسمح بذلك. هذا هو القلق.”
وتظل معالجات المرحلة المبكرة اليوم، بما في ذلك جهاز باسكال بسعة 200 كيوبت، ورقاقة ويلو التي تنتجها جوجل بسعة 105 كيوبت، أقل بكثير من الحد المطلوب لمثل هذه الهجمات.
قال كريستوفر بيكرت، أستاذ علوم الكمبيوتر والهندسة في جامعة ميشيغان: “إن الحساب الكمي لديه احتمال معقول، أكثر من 5٪، أن يشكل خطرًا كبيرًا، بل ووجوديًا، طويل المدى على البيتكوين والعملات المشفرة الأخرى”. فك التشفير. “لكن هذا ليس خطرًا حقيقيًا في السنوات القليلة المقبلة؛ فلا يزال أمام تكنولوجيا الحوسبة الكمومية الكثير لتقطعه قبل أن تتمكن من تهديد التشفير الحديث.”
