كيف تفتح الحوسبة الكمومية آفاقًا جديدة للتكنولوجيا

الحوسبة الكمومية تمثل طفرة تكنولوجية جديدة تعيد تعريف قدراتنا على معالجة البيانات وحل المشكلات المعقدة. بفضل استغلالها لقوانين الفيزياء الكمومية، تتيح هذه التقنية إمكانيات مذهلة في مجالات مثل التشفير، تطوير الأدوية، والنمذجة العلمية. في هذا المقال، سنتناول كيف تسهم الحوسبة الكمومية في فتح آفاق جديدة، وما الذي يجعلها مميزة عن الحوسبة التقليدية.

الملخص

• لن يضمن التشفير الخصوصية بعد الآن، حيث يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية فك الشفرات في ثوانٍ.
• يمكن للحوسبة الكمومية تعزيز الذكاء الاصطناعي من خلال تسريع استرجاع المعلومات.
• قد تعمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية على تعزيز أبحاث تغير المناخ من خلال تحسين نماذج الطقس.

من المقرر أن تكتسح الحوسبة الكمومية العالم بمجرد أن تصبح جاهزة أخيرًا. ورغم أن هذا التاريخ يبدو وكأنه يتغير كل أسبوع، فإن الحقيقة هي أنه قادم وهذه الأجهزة من الجيل التالي، والتي يمكنها القيام بعمل الآلات الكلاسيكية بسرعة أكبر بعدة مرات، ستغير جوانب معينة من عالمنا إلى ما هو أبعد من التعرف عليها.

3. التشفير

من المرجح أن يكون للحوسبة الكمومية أكبر تأثير مباشر على التشفير، وأي شيء مشفر – وهو كل البيانات، إلى حد كبير. الشيء هو، بغض النظر عن مدى جودة التشفير، في النهاية، إذا كان لديك ما يكفي من الوقت، فسوف تكون قادرًا على فك تشفيره باستخدام أساليب القوة الغاشمة. يتلخص هذا في مهاجمة الشفرة مرارًا وتكرارًا حتى تكتشف الشفرة.

نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية لديها قوة حوسبة تفوق حتى أكثر الآلات العادية تقدمًا، فيمكنك تسريع هذه العملية بشكل كبير. هذا شيء نناقشه بالتفصيل في مقالتنا حول كيف أن التشفير لن يحمي بياناتك إلى الأبد. حيث يحتاج الكمبيوتر العملاق العادي إلى مليارات السنين لكسر معظم الشفرات التجارية، يمكن للكمبيوتر الكمومي القيام بذلك في ثوانٍ.

بمجرد أن تصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية متصلة بالإنترنت، فهذا يعني فعليًا نهاية الخصوصية كما نعرفها الآن، أو على الأقل تأمينها بتقنياتنا الحالية. سيكون سجل الرسائل الخاص بك، ورسائل البريد الإلكتروني الخاصة بك، وأي ملفات لديك في التخزين، كلها قابلة للقراءة، وكذلك أي سجلات لك يحتفظ بها الآخرون، مثل شركات التأمين أو حتى الحكومة.

بدأت العديد من المؤسسات في تأمين تشفيرها ضد الكم (وهي عملية تتضمن إضافة المزيد من الرياضيات المعقدة إلى العمليات الحسابية الصعبة بالفعل)، ولكن يبقى السؤال ما إذا كان هناك عدد كافٍ من المؤسسات تقوم بذلك. وهناك أيضًا تساؤلات حول مدى فعاليتها. ولكن حتى في أفضل السيناريوهات، فإن الطريقة التي نخزن بها البيانات وافتراضاتنا حول الخصوصية سوف تتغير.

2. الذكاء الاصطناعي

إن مجالاً آخر حيث ستحدث قوة الحوسبة الأكبر فرقاً هائلاً هو الذكاء الاصطناعي. حيث تكافح نماذج اللغات الكبيرة مثل ChatGPT الآن في قوة الحوسبة: يتم تزويد برنامج ماجستير القانون القياسي الخاص بك بمجموعة من المعلومات ثم يقوم بتمشيطها للعثور على المعلومات التي يحتاجها لتلبية استفسار المستخدم.

مع الحوسبة الكمومية، سيتم تسريع هذه العملية بشكل كبير، مما يسمح لبرنامج ماجستير القانون بإنشاء اتصالات بشكل أسرع، فضلاً عن المزيد منها. في حين أنه لا يزال محدودًا بحجم مجموعة البيانات التي تحت تصرفه، فإن ما يمكن أن يفعله بها سيتوسع بشكل كبير، مما يقودنا إلى منطقة مجهولة.

يمكن العثور على المزيد من المناطق المجهولة في الجزء الآخر من أبحاث الذكاء الاصطناعي، وهو تطوير الذكاء العام الاصطناعي. هذا هو الكمبيوتر الذي يمكنه التفكير على مستوى الإنسان، أو حتى أفضل. أجهزة الكمبيوتر الكمومية قوية للغاية لدرجة أن هذا قد يصبح شيئًا ممكنًا بالفعل ويسمح لنا بالعيش في مستقبل خيال علمي حتى في هذا القرن.

1. مكافحة تغير المناخ

قد تساعدنا الحوسبة الكمومية أيضًا في فهم تحدٍ رئيسي آخر يواجهنا، ألا وهو أزمة تغير المناخ المتزايدة الحدة. إن نظام الطقس على كوكبنا معقد ولا يمكن التنبؤ به في أفضل الأوقات، حيث تعمل جميع نماذجنا لبعض الوقت فقط، في أفضل الأحوال. حتى أصغر تغيير يمكن أن يكون له تأثير متسلسل قد يجعل النموذج عديم الفائدة تقريبًا.

مع التغييرات في أنماط الطقس التي شهدناها في السنوات القليلة الماضية، تم دفع هذه النماذج المحدودة بالفعل إلى أقصى حد لها. هناك الكثير من البيانات التي يجب أخذها في الاعتبار بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الحالية لدينا لإنشاء تنبؤات جيدة طويلة المدى – مجلة العلوم Eos ​​​​​​​​لديها المزيد من التفاصيل حول المشكلة.

مع ذلك، قد تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية على قدر المهمة. قد يسمح لنا وضع المزيد من الحوسبة الخام في المهمة ليس فقط بالحصول على فهم أفضل لما يحدث الآن، ولكن أيضًا اكتشاف طرق يمكننا من خلالها أن نأمل في تحسين الموقف. من المؤكد أن النمذجة الأكثر ذكاءً ستساعدنا على تجنب جعل الموقف أسوأ.

من المتوقع أن تغير الحوسبة الكمومية العالم بعدة طرق، بعضها لا نستطيع أن نستوعبه. لكن هذه المجالات الثلاثة لن تشهد على الأرجح تغيرات سريعة فحسب، بل قد تغير جذريا الطريقة التي نعيش بها. لكن في النهاية، لن يخبرنا إلا الزمن بالتأثير الذي ستخلفه الحوسبة الكمومية. على الأقل سنظل قادرين على لعب لعبة Doom.