الثورة التكنولوجية: الحوسبة الكمية
- تكنولوجيا
-
أضاف ريتشارد فاينمان زخما إضافيا لهذه المناقشة التي لم تكن دقيقة جدا سابقا عندما ابتكر نموذج نظري للكيفية التي يمكن أن تحول نظام الكم إلى إجراءات حسابية. في عام 1985، وضّح ديفيد الألماني من جامعة أكسفورد،بطريقة عامة، أن أفكار فاينمان يمكن أن تؤدي إلى جهاز كمبيوتر الكمومي.
الآلة التي من شأنها أن تؤدي أي مهمة، وأيضا ستكون قادرة على الاستفادة من خصائص الكم من المواد، في المقام الأول من مبدأ التراكب الكمومي. وأظهر الألماني أنه من حيث المبدأ فإن جهاز كمبيوتر الكم سيكون قادرا على صنع نموذج مطابق تماما لأي عملية فيزيائية، وهو أمر مستحيل مع الكمبيوتر القياسية الذي يعمل على أساس الفيزياء الكلاسيكية. في البداية بدأ الناس يبحثون عن مشاكل بسيطة، ولكن فقط جهاز كمبيوتر الكمومي يمكن أن يحلها.
تبين أن هذا البحث أكثر صعوبة مما كان متوقعا، و كان يجب الإنتظار حتى منتصف التسعينات باحثا في مختبرات بيل" بيتر شور"، الذي اخترع عمليات حسابية خاصة لأجهزة كمبيوتر الكمومي وتطبيقها.
مثال للعوامل: 5x4x3x2 = 120.
ما هي العلاقة بين التعميل وكمبيوتر الكم، التشفير! بهذه الخوارزمية، يمكن لكمبيوتر الكم كسر رموز التشفير الأكثر تعقيدا في ثوان!
دعونا نذكر بإيجاز فائدة المفتاح في عملية التشفير / فك التشفير. عادة يتم إرسال رسالة سرية في نموذج مشفر، و المفتاح هو الذي يحويلها لرسالة واضحة . هذا يتجنب الحاجة إلى تشفير وفك تشفير الرسالة لأن لكل من المرسل والمتلقي نظام تشفير خاص بذلك المفتاح.
سلامة رسالة مشفرة يعتمد على عدد المفاتيح. يسمح نظام بمفتاح واحد على سبيل المثال بــ "كسر" نظام، ولكن بصفة عامة سيحاول منهجيا كل المفاتيح الممكنة لفك تشفير الرسالة لقراءتها.
بعض النظم مثل " la substitution monoalphabétique simple "، و هو نظام لديه عدد كبير من المفاتيح: 26! التباديل الممكنة للحروف الأبجدية، حول 4x10^26 الاحتمال. النجاح هو بعيد عن المضمون في وقت قصير نسبيا. لمعالجة هذه المشكلة يمكننا استخدام أشكال مختلفة من تواتر الحروف في اللغات الطبيعية المختلفة، مما يجعل من الممكن تحقيق أنظمة التشفير مع عدد أقل من مفاتيح.
وفي مواجهة هذا التحدي الذي يهم متخصصي المعلوميات، أجهزة الاستخبارات أو الجيش، وضع مئات من الباحثين في جميع أنحاء العالم هدفا ألا و هو بناء أول كمبيوتر الكم في غضون سنوات قليلة.
بعضهم متفائل جدا حتى يقترح تاريخا قبل عام 2020، ومع ذلك، فإنه من غير المرجح أن نرى أجهزة الكمبيوتر الكم كعادة يومية لعدة عقود ... على أي حال، المنافسة مفتوحة لأفكارك.
ترجمة: El Tiko
المصدر: هنا
