في منشور يناقش كيفية تشديد بروتوكولاتها لمنع اختراق التشفير بواسطة أجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية، أشار سيجنال إلى أنه على الرغم من وجود أجهزة الكمبيوتر الكمومية بالفعل، إلا أن الأنظمة المعروفة بوجودها اليوم لا تحتوي حتى الآن على ما يكفي من الكيوبتات لتشكل تهديدًا للمفتاح العام التشفير الذي يستخدمه حاليًا.
لكن، ايهرين كريتوقال كبير مسؤولي التكنولوجيا في Signal: “إذا تم بناء حاسوب كمي قوي بما فيه الكفاية في المستقبل، فيمكن استخدامه لحساب مفتاح خاص من مفتاح عام وبالتالي كسر الرسائل المشفرة”. ويُعرف هذا النوع من التهديد باسم “الحصاد الآن، وفك التشفير لاحقًا”.
في منشوره، أشار كريت إلى أن بعض الخبراء يعتقدون أن مثل هذا الكمبيوتر الكمي ربما يستغرق عامين – لكنه كتب أيضًا أن تحديات بناء حاسوب كمي مستقر يتمتع بقوة معالجة كافية قد لا يمكن التغلب عليها. وقال: “في النهاية، يقول البعض أكثر من 30 عامًا، وهناك من يؤكد أننا قد لا نتمكن أبدًا من حل التحديات اللازمة لصنع كمبيوتر كمي مزود بما يكفي من الكيوبتات المتماسكة لكسر أنظمة تشفير المفتاح العام الحالية”.
وعندما سئل عن تطور تكنولوجيا الكم خلال حلقة نقاش في مؤتمر Quantum.tech الأخير والتي أقيمت على ملعب تويكنهام، إلياس خانناقش، الرئيس التنفيذي لشركة Quantinuum، طموحه لتحقيق اختراق في المستقبل القريب يتضمن تشابك اثنين من الكيوبتات المنطقية، يعملان تحت مستوى أدائهما لتقليل معدلات الخطأ. يعد التشابك مفتاحًا للمستوى العالي من الأداء الذي يتوقع الباحثون تحقيقه في أنظمة الحوسبة الكمومية. على عكس بنية الحوسبة الثنائية الكلاسيكية حيث تكون لقوة المعالجة علاقة خطية مع عدد البتات الثنائية، يوفر التشابك نموًا أسيًا في معالجة الأرقام مع إضافة المزيد من البتات الكمومية المنطقية.
بالنسبة لبعض المقدمين في هذا الحدث، لا تزال الحوسبة الكمومية بعيدة المنال. وقال موني فيناي كاميسيتي، نائب الرئيس والرئيس الإقليمي للهندسة في شركة لازادا، إحدى الشركات التابعة لشركة علي بابا: “الكيوبتات ليست مستقرة؛ القدرات الكمومية ليست على مستوى العلامة. بصراحة، ليس لدينا حالة استخدام عملية للحوسبة الكمومية.
وسلط متحدث آخر، كليمنس أوتشيج أوتشيج، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة الأدوية Boehringer Ingelheim، الضوء على مدى الحاجة إلى تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية قبل استخدامها لحل حسابات الكيمياء الجزيئية المعقدة. منذ عام 2021، تعاونت الشركة مع Google Quantum AI، للبحث وتنفيذ حالات الاستخدام المتطورة للحوسبة الكمومية في الأبحاث الصيدلانية التي تركز على محاكاة الديناميات الجزيئية. وقال إن البحث أظهر أكثر من 1400 كيوبت مصححة منطقيًا، وأن هناك حاجة إلى 7.8 مليار بوابة لإجراء الحسابات بناءً على إنزيم دوائي مهم يسمى P450، والذي يستخدم لتقليل سمية الأدوية.
الكيوبتات المنطقية هي مجموعات من الكيوبتات المادية التي تعمل معًا لإجراء عملية حسابية. بالنسبة لكل كيوبت مادي يستخدم في عملية حسابية، تؤدي البتات الكمومية المساعدة الأخرى مجموعة من المهام، مثل اكتشاف الأخطاء وتصحيحها عند حدوثها. هناك تقديرات صناعية تشير إلى أن هناك حاجة إلى 1000 أو أكثر من الكيوبتات المادية من أجل الكيوبت المنطقي، مما يعني أن استخدام حاسوب كمي قوي بما فيه الكفاية لمعالجة نوع المشاكل التي يرغب أوتشيج أوتشيج في معالجتها قد يكون بعيد المنال.
في الوقت الحالي، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية اختبار ما إذا كانت الخوارزميات التي تعمل على نظام الحوسبة الكمومية تعطي النتائج المتوقعة. تتجه الصناعة نحو تحقيق ما تعتبره التفوق الكمي. ستعني هذه الوجهة أنه بسبب تعقيد الخوارزمية، لم يعد من الممكن تشغيلها على جهاز كلاسيكي. إن الوقت الذي ستحتاجه الآلة الكلاسيكية لإرجاع الإجابة من شأنه أن يجعل اختبار الخوارزميات الكمومية على مثل هذه الآلات لم يعد عمليًا.
ومع ذلك، فإن العمل من أجل تحقيق التفوق يبدو مفككا، بحسب كاميسيتي. وقال: “تعمل جميع المنظمات في صوامع ومجموعات لتحقيق التفوق الكمي بمفردها، مما يؤدي إلى تباطؤ التقدم”.
وبعيدًا عن الحاجة إلى تطوير الأجهزة، هناك شعور بأن الحوسبة الكمومية ستتضمن العودة إلى الأشخاص الذين يرتدون معاطف المختبرات ويعتنون بأجزاء هشة للغاية من البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات. في مقابلة حديثة مع مجلة كمبيوتر ويكلي، ريتشارد مولدزقال المدير العام لشركة Amazon Braket: “ليس الأمر كما لو أن لديهم رفوفًا من الخوادم. هذه هي أجهزة المرحلة المبكرة. وفي بعض الحالات، قد تصفها بأنها آلات نموذجية. لذلك، يحتاجون إلى بعض الرعاية والتغذية، وقد يحتاجون إلى المعايرة كل يوم. ولسوء الحظ، فإن التكنولوجيا ليست ناضجة بما فيه الكفاية في الوقت الحالي لبناء أجهزة كمبيوتر كمومية في مركز بيانات أمازون.
لا يوجد سبب للاعتقاد بأن الصناعة ستحقق التفوق الكمي أو ستكون قادرة على توسيع نطاق الكيوبتات المنطقية إلى مستوى يمكنها من خلاله حل نوع مشاكل المحاكاة الجزيئية التي يصفها أوتشيج أوتشيج. ومع ذلك، فإن هذا لم يمنع الصناعة من الاستعداد لاحتمال توفر مثل هذه المعالجة القوية في المستقبل.
وقال كريت من شركة Signal: “يبدو أن الحل الوسط يقع حول الأفق الزمني من خمس إلى عشر سنوات”. “نحن لسنا في وضع يسمح لنا بالحكم على الجدول الزمني الأكثر احتمالا، لكننا نرى خطرا حقيقيا ومتناميا مما يعني أننا بحاجة إلى اتخاذ خطوات اليوم لمعالجة الاحتمال المستقبلي لإنشاء كمبيوتر كمي كبير بما فيه الكفاية.”
