کامپیوترهای کوانتومی چیستند و چرا اهمیت دارند؟

20 اردیبهشت 1399 کامپیوترهای کوانتومی چیستند و چرا اهمیت دارند؟

روابط عمومی شرکت ایدکو (توزیع کننده محصولات کسپرسکی در ایران)؛ پاییز گذشته، گوگل اعلام کرد که به برتریِ کوانتومی دست یافته است. اگر این خبر کمی انتزاعی است و کاربرهای متوسط آن را بدرستی درک نمی‌کنند پس باید یک بار دیگر خوب به آن فکر کنند. آنچه تیم گوگل انجام داد در اصل، استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی برای حل مشکلی بود که حتی جذاب‌ترین ابرکامپیوترها را هم سردرگرم‌ کرده بود. لابد با خود می‌گویید چه تکان‌دهنده، اینطور نیست؟ علاوه بر این، شرایط رایانش کوانتومی مستقیماً امنیت داده‌های شما را تحت تأثیر قرار می‌دهد. از اینها گذشته، بسیاری از متودهای محافظتی در جهان دیجیتال بر مبنای ضد کرک بودن (در بازه زمانی معقول) هستند. در ادامه با ما همراه شوید تا با شما از کامپیوترهای کوانتومی بگوییم و توضیح دهیم چطور مجرمان سایبری می‌توانند روزی آن‌ها را هک کنند.

کامپیوتر کوانتومی چیست؟

تفاوت عمده‌ی یک کامپیوتر کوانتومی با نوع سنتی ترانزیستورِ آن که امروز همگی استفاده می‌کنیم در نحوه‌ی مدیریت اطلاعات است. دستگاه‌هایی که با آن‌ها آشنایی داریم –از همین اسمارت‌فون‌ها و لپ‌تاپ‌ها گرفته تا ابرکامپیوترهای Deep Blue  شطرنج- همه‌چیز را به بیت ذخیره می‌کنند؛ نامی که به کوچکترین واحد اطلاعاتی می‌گویند. یک بیت می‌تواند یکی از این دو ارزش را بگیرد: 0 یا 1. لامپ را در نظر بگیرید: یا روشن است (1) یا خاموش (0). یک فایل روی دیسک کامپیوتر شبیه به مجموعه‌ایست از لامپ که برخی‌شان روشن‌ هستند و برخی‌شان خاموش. شما با تجهیز خود به بسیاری لامپ‌ روشن می‌توانید برای رمزگذاری اطلاعات از عبارتی چون «آلبرت اینجا بود» یا تصویر مونا لیزا استفاده کنید.

وقتی یک دستگاه دو حالته مشکلی را حل می‌کند، باید مدام این لامپ‌ها را روشن و خاموش کند و برای اینکه نگذارد مموری‌اش را خراب کنند نتایج محاسبات میانی را نوشته و پاک نماید. این کار زمان می‌برد، برای همین اگر روند پیچیده باشد کامپیوتر برای مدت بسیار طولانی فکر خواهد کرد. کامپیوترهای کوانتومی برخلاف عموزاده‌های سنتی خود با استفاده از بیت‌های کوانتومی یا به طور مختصر همان کیوبیت‌ها اطلاعات را ذخیره و پردازش می‌کنند. آن‌ها نه تنها می‌توانند روشن و خاموش شوند بلکه می‌توانند در حالت گذار[1] و حتی در آن واحد در دو حالت روشن و خاموش قرار گیرند. کیوبیت مانند لامپی است که خاموشش کردید اما همچنان سوسو می‌زند.

یا مثل گربه شرودینگر[2] که هم زنده است و هم مرده. لامپ‌های کامپیوتر کوانتومی که هم روشنند و هم خاموش کلی در زمان صرفه‌جویی می‌کنند. بنابراین، یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند حتی در مقایسه با قدرتمندترین دستگاه سنتی نیز مشکلات پیچیده را بسیار سریعتر حل کند. گوگل ادعا می‌کند ماشین کوانتومی‌اش که Sycamore نام دارد توانسته محاسبات را ظرف 3 دقیقه در یک بیت انجام دهد؛ چیزی که یک ابرکامپیوتر معمولی 10 هزار سال طول می‌کشد تا به این محاسبات برسد. اینجاست که واژه «برتری» پا به میدان می‌گذارد.

کامپیوترهای کوانتومی در دنیای واقعی

آنطور که دستگیر ما شده است، کامپیوترهای کوانتومی وقتی صحبت از حل کردن مشکلات بسیار پیچیده به میان می‌آید به شدت تیز عمل می‌کنند. بنابراین، چرا عصر ترانزیتور تا همین الانش هم به کتاب‌های تاریخی نپیوسته است؟ دلیلش این است که این فناوری هنوز نوپاست و وضعیت «لامپ چشمک‌زن» همچنان ناپایدار است- تازه این را نگوییم که هر قدر سیستم کیوبیت‌های بیشتری در خود داشته باشد، پایدار بودنش بسی سخت‌تر می‌گردد. و امکان‌سنجیِ محاسبات (از میان کلی موارد دیگر) به تعداد کیوبیت‌ها بستگی دارد: با دو لامپ -حتی آن رده‌بالاترین‌ها -هم نخواهید توانست مونا لیزا را بکشید.

دلایل دیگری هم که توضیحشان از حوصله این متن خارج بود نمی‌گذارند کامپیوترهای کوانتومی به طور کلی و از ریشه و بن پردازشگرهای خود را تعویض کنند. در نظر داشته باشید که آن‌ها اطلاعات را به طور کاملاً متفاوتی پردازش می‌کنند. این بدان معناست که نرم‌افزارهای مخصوص آن‌ها باید از ابتدای ابتدا توسعه داده شود. شما نمی‌توانید صرفاً ویندوز را روی کامپیوتر کوانتومی نصب کنید؛ بلکه نیاز به یک سیستم‌عامل کوانتومی کاملاً جدید و اپ‌های کوانتومی دارید. گرچه دانشمندان و غول‌های آی‌تی دارند کمابیش توک پای خود را به ساحل دریای بی‌کران کوانتوم می‌زنند اما در حال حاضر کامپیوترهای کوانتومی تقریباً دارند مانند هارد درایوهای خارجی (که توسط کامپیوترهای معمول کنترل می‌شوند- و بدان متصلند) کار می‌کنند. آن‌ها برای حل دامنه محدودی از مشکلات همچون مدلسازیِ اتم هیدروژنی یا جست‌وجوی پایگاه‌های اطلاعاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با وجود قدرت رایانش کوانتومی شما هنوز هم نمی‌توانید از آن برای آنلاین شدن و تماشای ویدیوها استفاده کنید. با این حال بسیاری بر این باورند که آینده به رایانش کوانتومی تعلق دارد. اولین کامپیوترهای وانتومی سال 1999 در بازار دیده شدند. امروز، سازمان‌های بزرگ چون گوگل، هانی‌ول، آی‌بی‌ام (این مورد آخر به مشتریان دسترسی کلود به کامپیوتر کوانتومی‌اش را می‌دهد)، توشیبا، علی‌بابا و بایدو شدیداً دارند روی این حوزه سرمایه‌گذاری می‌کنند. با این وجود، شایان ذکر است که مشکلی که گوگل حل کرد به غیر از نشان دادن قابلیت‌های رایانش کوانتومی هیچ کارایی‌ای ندارد. البته آنقدر پیچیدگی وجود دارد که کاربر روزانه لازم نیست از تمام چم و خم‌های آن سر دربیاورد. از طرفی نیز همه هم با این ادعای 10 هزار ساله‌ی گوگل موافق نیستند. برای مثال آی‌بی‌ام مطمئن است که یک ابرکامپیوتر می‌تواند همین مسئله را حل کند، حالا نه در 3 دقیقه اما دیگر از 48 ساعت بیشتر نمی‌شود.

کامپیوترهای کوانتومی (هنوز) تهدید نیستند

همانطور که مستحضر هستید، کامپیوترهای کوانتومی هنوز هم برای دانشمندان بیشتر یک بازیچه و تفریح است. اما این به طور حتم این معنی را نمی‌دهد که هیچگاه این کامپیوترها به کالایی مصرفی تبدیل نخواهند شد (و تا همیشه هیچ خطری نخواهند داشت). با در نظر گرفتن این مسئله، متخصصین امنیت داده از همین الان در حال طرح برنامه‌های مبارزاتی هستند که اطلاعات بیشتر این برنامه‌ها را در خبرهای آتی خدمتتان شرح می‌دهیم.

 

[1] transitional state

[2] یک آزمایش فکری است که در سال ۱۹۳۵ اروین شرودینگر، فیزیکدان اتریشی، ابداع کرد. این آزمایش که گاهی به‌صورت پارادوکس تعریف می‌شود، نشان می‌دهد که اگر قوانین مکانیک کوانتومی بر اشیای عادی و روزمره اعمال شود، چه اتفاقی می‌افتد.

 

منبع: کسپرسکی آنلاین (ایدکو)

کسپرسکی اسم یکی از بزرگترین شرکتهای امنیتی و سازنده آنتی ویروس است که برخی از کاربران اشتباهاً این شرکت و محصولات آنتی ویروس آن را با عناوینی نظیر کسپرسکای،کاسپرسکی، کسپراسکای، کسپراسکای، و یا کاسپراسکای نیز می‌شناسد. همچنین لازم به ذکر است مدیرعامل این شرکت نیز یوجین کسپرسکی نام دارد.

محصولات مرتبط

  • Kaspersky Internet Security for Android

    امنیت پیشرفته‌ای که همیشه همراه شماست بخش مهمی از زندگی اکثر ما اکنون روی گوشی‌ها و تبلت‌هاست- پس به امنیت موبایلی نیاز دارید که شما را همیشه امن نگه ...

    7,238,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Cloud Password Manager

    Kaspersky Cloud Password Manager ابزار مدیریت کلمه عبور ابری کسپرسکی (KCPM) ضمن ذخیره ایمن تمامی کلمات عبور مورد استفاده شما برای وبسایت‌ها، اپلیکیشن‌ها، و شبکه‌های اجتماعی آنها را در تمامی ...

    10,860,600 ریال
    خرید
  • Kaspersky Safe Kids

    اپلیکیشن همه‌کاره برای فرزندپروریِ دیجیتال و سلامت خانواده نرم افزار امنیت کودکان کسپرسکی، نظارت‌های والدین را آسان می‌کند. ردیابی مکان و عادات دستگاه، محدودسازی محتوا، متعادل‌سازی ...

    1,086,060 ریال10,860,600 ریال
    خرید
  • Kaspersky Security Cloud Personal

    تمام اپ‌های امنیتیِ ما در دستانتان. به کل خانواده‌ی اپ‌های ما برای دسکتاپ و موبایل دسترسی پیدا کنید. از آنتی‌ویروس گرفته تا ابزارهای حریم خصوصی و اجرایی، هر کدام را به میل ...

    72,443,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Standard

    سیستم امنیتی بهبودیافته به همراه تقویت‌کننده عمکرد دستگاه طرح امنیتی استاندارد ما، نه تنها سیستم امنیتی قدرتمندی را برای انواع ویروس‌ها، بدفزارها و باج‌افزارها ارائه می‌دهد ...

    10,246,500 ریال20,493,000 ریال
    خرید
  • Kaspersky Plus

    امنیت. کارایی. حریم خصوصی. همه در یک برنامه با کاربری آسان کسپرسکی پلاس با ارائه امنیت سایبری نسل بعد، شما در برابر ویروس‌ها، باج‌افزارها و بدافزارهای جدید محافظت کند - بدون ...

    14,693,550 ریال29,387,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Premium

    حفاظت کامل از دستگاه ها، حریم خصوصی و هویت شما با محصول Kaspersky Premium تمام نیازهای امنیتی خود و خانواده‌تان را پوشش دهید. حفاظت پیشرفته ...

    15,718,200 ریال31,436,400 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    محافظت در حین کار Kaspersky Small Office Security به طور خاص برای سازمان‌هایی طراحی شده است که 5 تا 50 دستگاه کامپیوتر در خود جای داده‌اند. نصب آن بسیار آسان است؛ مدیریت آن ...

    65,201,550 ریال130,403,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    امنیت ادارات کوچک

    208,649,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    امنیت ادارات کوچک

    78,242,550 ریال156,485,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    250,670,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    91,283,550 ریال182,567,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    291,966,600 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    104,324,550 ریال208,649,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    333,987,600 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    117,365,550 ریال234,731,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    375,284,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    119,539,050 ریال239,078,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    382,529,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    168,442,800 ریال336,885,600 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    539,021,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    217,346,550 ریال434,693,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    695,513,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    262,627,800 ریال525,255,600 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    840,413,100 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    498,090,300 ریال996,180,600 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    1,593,893,100 ریال
    خرید

نظر خودتان را ارسال کنید


کاربر گرامی چنانچه تمایل دارید، نقد یا نظر شما به نام خودتان در سایت ثبت شود، لطفاً وارد سایت شوید.
*نظر
کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت محفوظ و متعلق به شرکت گسترش خدمات تجارت الکترونیک ایرانیان است و هر گونه کپی برداری از آن پیگرد قانونی دارد