ما هو الحاسب الكمي “الكوانتم كمبيوتر” وما هي علاقته بالعملات الرقمية؟
سؤال وما يحمله من متغيرات لو أطلع عليه شخص قبل عقدين ماضيين ليقول إنه مجرد خيال علمي!
لكنه أصبح حقيقة وسنجيب عنه في موقع بيتكوين العرب بشكل مفصل ومبسط.
تطورت التقنية في الآونة الأخيرة بشكل كبير جدا وأصبح ما كان خيال علمي في الماضي واقع معاش في الحاضر.
فمن بين أهم التطويرات الحاصلة مؤخرا تطوير الحواسب الكمومية، قبل أن نتطرق للحاسب الكمي نعرج أولا على الحوسبة الكمومية.
الحوسبة الكمومية :
بدأ العلماء والباحثون في تسخير قوة فيزياء الكم لبناء أجهزة كمبيوتر قوية مع القدرة على كسر خوارزميات التشفير في العالم.
حيث يمكن للحوسبة الكمومية أن تهدد أمن النظام المالي العالمي، ووكالات الاستخبارات السرية للغاية، وكذلك جميع البيانات الموجودة على هاتفك.
تُعرف فيزياء الكم بإسم الفيزياء الكمومية وهي نوع من الفيزياء لا تنطبق إلا على الأشياء الصغيرة بما يكفي.
في الفيزياء الكلاسيكية يتصرف كل شيء تقريبا بطريقة يمكن التنبؤ بها.
حيث يمكن أن تكون الحسابات والقياسات دقيقة بمجرد البدء في دراسة الأشياء العادية بالفيزياء الكلاسيكية.
لكن وبدراستها عن طريق الفيزياء الكمومية تصبح الأمور غير متوقعة بدرجة كبيرة.
القياسات والحسابات في فيزياء الكم ليست مضمونة لتكون دقيقة، حيث يمكن تخمينها فقط باستخدام الاحتمالات.
على المستوى الكمي، يمكن أن تبدأ الجسيمات في التصرف مثل الأمواج وحتى تغيير حالتها فجأة اعتمادا على ما إذا كان يتم ملاحظتها أم لا.
في عالم الكم ، يصبح كل شيء غير مؤكد.
ما هو الحاسب الكمي؟
من خلال تسخير قوانين ميكانيكا الكم يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تكون أكثر قوة من أجهزة الكمبيوتر الحديثة والأكثر تقدما.
الشيء الأكثر أهمية لفهمه حول أجهزة الكمبيوتر الكمومية هو مقاييسها المتمثلة في “البتات الكمومية” أو “الببتات”.
إذ يستخدم الكمبيوتر الكلاسيكي وحدات “البت”، والتي تمثلها “0” و “1”.
“البتات” العادية ثنائية أي أنها إما تعمل أو متوقفة حالة واحدة في كل مرة.
بينما يمكن للكيوبيت أن يتعامل مع “0” أو “1” أو التبديل بينهما، أو أن يكون كلاهما في نفس الوقت.
نظرا لأن الوحدات الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية هي وحدات “الببت” القوية.
فيمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أداء الوظائف أو العمليات الحسابية بمعدل لا تتمكن أجهزة الكمبيوتر العادية من الاقتراب منه حتى.
لماذا قد تتمكن الحواسب الكمومية يوما ما من كسر العملات الرقمية المشفرة المعتمدة على التشفير:
مثال توضيحي:
إذا كان لدينا أربع وحدات بت من جهاز كمبيوتر عادي، فيمكن أن تكون في أي من 16 مجموعة أي أن تكون:
1000 ، 1100 ، 1110.
ولكن يمكنك فقط اختيار أن تكون في مجموعة واحدة عند إجراء عملية حسابية.
لكن ومع وجود “كيوبيت” يمكن أن تكون في جميع هذه المواضع الستة عشر دفعة واحدة، ويزداد العدد بشكل كبير كلما زاد عدد “الكيوبيت” التي قمت بإضافتها.
يمكن فقط لـ20 “كيوبيت” تخزين أكثر من مليون قيمة في نفس الوقت، مما يسمح للكمبيوتر الكمومي أن يكون قادرا على حل مشكلة ما عن طريق إجراء العمليات الحسابية بشكل متواز بدلا من واحد في وقت واحد.
من إخترع الحاسب الكمي:
يمكن تتبع فكرة فيزياء ميكانيكا الكم للبحث الصادر في سنة 1900 من قبل “ماكس بلانك” الذي يمكن القول أنه والد نظرية الكم.
بينما أوضح وأثبت “بول بينيوف” أن الحواسب الكمومية ستأتي في وقت لاحق في الثمانينيات والتسعينات.
حيث تمكن “بول” من إثبات أنه من الممكن بناء جهاز كمبيوتر يعمل وفقا لقوانين فيزياء الكم.
ما الذي يميز الحوسبة الكمومية؟
نظرًا لأن “الكيوبيت” يمكنه التبديل بين الحالات سواء أكانت الحالة “1” أو “0” أو في حالات متعددة في نفس الوقت.
يمكن للكيوبيتات إجراء حسابات متعددة في نفس الوقت أو في وقت واحد.
تسمح الكوبيتات لأجهزة الكمبيوتر الكمومية بمعالجة الحسابات المعقدة بسرعة كبيرة، في حين أن الكمبيوتر العادي سيستغرق أكثر من نصف مليار سنة لكسر تشفير البيتكوين، يمكن للكمبيوتر الكمومي كسره في أقل من 10 دقائق فقط؟
كيف تصنع الحواسب الكمومية؟
لمزيد من التبسيط وفهم ماهية الحواسب الكمية نقدم موجز حول كيفية صنعها، إعتماد على المصدر.
تتكون أجهزة الكمبيوتر التقليدية في الأساس من ملايين المفاتيح الصغيرة التي تدير تدفق الإلكترونات.
أي أن القدرة على التحكم فيما يكون وفقا للكهرباء إن كانت تتدفق عبر البوابة أم لا هذا بالنسبة للحواسب التقليدية.
أما في الحواسب الكمومية ونظرا لتقلص تلك البوابات إلى المستوى دون الذري، فإن الحواسب الكمومية ومن خلال فكرة تسمى النفق الكمومي والتي تقدم إمكانية الوصول إلى المستوى دون الذري، يمكن للإلكترونات ببساطة القفز فوق البوابة مما يجعل قدرة الآلة القديمة على إدارة هذا التدفق عديمة الفائدة.
ونتيجة لذلك يتم تصنيع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بشكل مختلف تماما عن الحواسب التقليدية.
حيث أن “الكيوبيتات” تعمل في عالم من الجسيمات دون الذرية، وتقوم هذه “الكيوبيتات” بأشياء غريبة مثل أن تكون في أي واحدة من 16 مجموعة في نفس الوقت.
وعليه فإن الحاسوب الكمومي يستعمل البوابة الكمومية بدلا من البوابة المنطقية التي يتم استخدامها في الحوسبة التقليدية.
بمعنى أن الحواسب الكمومية تطبق البوابات الكمومية على تشابكها، وتعالج الاحتمالات المحتملة، و بعدها تقيس النتيجة.
بذلك ولتكون قادرا على التحكم في هذه العملية ككل صعب للغاية ومتاح للشركات الكبرى في الوقت الحالي فقط.
مثلما فعلت شركة قوقل مؤخرا والتي استخدمت معدنا فائق التوصيل يعمل في درجات حرارة أبرد بمقدار ثمانية أضعاف من الفضاء، وهو بعيد كل البعد عن الكمبيوتر المكتبي.
نتيجة لذلك، من غير المرجح أن تغادر أجهزة الكمبيوتر الكمومية المختبر في أي وقت قريب.
هل يحمل الحاسب الكمي تهديد للعملات المشفرة:
وفقًا لأشخاص أذكياء مثل “فيتاليك بوترين” مؤسس الايثيريوم و الناشط في مجال الكريبتو “أندريا أنطونوبولوس”، فلا داعي للذعر حيال أجهزة الكمبيوتر الكمومية في الوقت الحالي.
وفقًا لـ “أندريا أنطونوبولوس” لا تعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية قريبة من القوة الكافية لكسر شيء ما مثل البيتكوين.
أما تصريح “فيتاليك” وإجابته حول تهديد الحواسب الكمية للعملات المشفرة فتناولناه في موضوع سابق.
من الناحية النظرية نعم يمكن للحوسبة الكمومية أن تحطم التشفير الذي بني عليه الكريبتو مثل البيتكوين و الايثيريوم.
لكن يكمن في أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية مثل تلك التي أعلنت عنها قوقل هي دليل على إمكانية التصنيع وبرهان المفهوم أكثر من إيضاح التقنيات التي يمكنن تحقيقها حسب ما صرح به “بوترين”
قد يكون التشفير الحالي المستخدم في سلاسل الحظر الرئيسية قويا بدرجة كافية لمقاومة حتى أجهزة الكمبيوتر الكمية، مما يعني أنه لن تكون جميع عمليات التشفير ضعيفة.
لا يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية فقط لكسر التشفير، بل يمكنها أيضا المساعدة في بناء تشفير أكثر قوة.
تستعد عدة شركات كريبتو بالفعل لمواجهة خطر أجهزة الكمبيوتر الكمومية مثل الايثيريوم وخططها التحديثية المتعلقة ببرامج لحظر الكمبيوتر الكمي.
في الأخير يمكن القول أن عالم التشفير آمن على الأقل في الوقت الحالي لكن مستقبلا لا أحد يعلم.
حاليا يجري بالفعل تطوير بلوكشين مقاوم للحاسوب الكمي مثل Praxxis و QAN
بمعنى حتى لو أصبحت الأجهزة الكمومية جاهزة لكسر تشفير العملات المشفرة فلن تقف هذه الأخيرة مكتوفة الأيدي بل يتم التحديث بشكل دوري في مواجهة التحديات المحيطة.
اقرأ أيضا:
ما هو تأثير كمبيوتر جوجل “كوانتوم” على عالم الكريبتو؟
ما هي علاقة عملة البيتكوين الرقمية بـ الحاسوب الكمي (Quantum Computer)؟
