اختبار تاريخي يمهد لإنترنت غير قابل للاختراق

تمكن باحثون من تحقيق إنجاز تاريخي بنقل آني كمي بين حاسوبين كميين، مما يثبت صحة عقود من الأبحاث النظرية ويفتح آفاقًا جديدة نحو تطوير شبكات اتصالات آمنة وأجهزة كمبيوتر كمومية متقدمة.
وقاد هذا الإنجاز فريق بحثي تحت إشراف دوجال ماين، طالب الدراسات العليا في الفيزياء بجامعة أكسفورد، الذي أكد أن هذا الاكتشاف يمهد الطريق لإنشاء “إنترنت كمومي” يعتمد على معالجات موزعة تتمتع بأعلى مستويات الأمان.

الإنترنت الكمومي هو نوع جديد من الشبكات يعتمد على مبادئ الميكانيكا الكمومية لنقل المعلومات بطريقة أكثر أمانًا وسرعة مقارنة بالإنترنت التقليدي. يعتمد هذا النوع من الإنترنت على التشابك الكمومي والتشفير الكمومي لضمان نقل البيانات بطريقة مستحيلة الاختراق وفقًا للقوانين الفيزيائية.

أهم مفاهيم الإنترنت الكمومي:
التشابك الكمومي (Quantum Entanglement): ظاهرة فيزيائية حيث يصبح جسيمان مترابطين، بحيث إن أي تغيير في أحدهما يؤثر فورًا على الآخر، بغض النظر عن المسافة بينهما.
التشفير الكمومي (Quantum Cryptography): يستخدم خاصية فيزياء الكم لضمان أن أي محاولة للتجسس على البيانات ستغير حالتها، ما يجعل الكشف عن الاختراق ممكنًا.
النقل الآني الكمومي (Quantum Teleportation): تقنية تتيح نقل المعلومات الكمومية بين جسيمين متشابكين دون الحاجة إلى انتقال المادة نفسها.

فوائد الإنترنت الكمومي:

أمان غير قابل للاختراق: أي محاولة تجسس يتم اكتشافها فورًا.

سرعة فائقة في نقل المعلومات: بفضل خصائص التشابك الكمومي.

ثورة في الحوسبة: يمكن أن يعمل مع الحواسيب الكمومية لتقديم قدرات معالجة غير مسبوقة.

من الخيال العلمي إلى الواقع: فهم النقل الآني الكمي
على الرغم من ارتباط مفهوم النقل الآني بالأفلام والخيال العلمي، إلا أن العلماء نجحوا في تحويله إلى واقع ملموس. ومع ذلك، فإن النقل الآني الكمي لا يعني نقل الأجسام ماديًا، بل يركز على نقل المعلومات الكمومية، وهي البيانات الأساسية التي تحدد حالة النظام الكمومي.
في تجربة جامعة أكسفورد، قام الباحثون بتشابك كيوبتات (بتات كمومية) موجودة في معالجات كمومية منفصلة، تفصل بينها مسافة مترين تقريبًا. ومن خلال قياسات دقيقة، تمكن الفريق من نقل المعلومات الكمومية بين المعالجات، مما سمح بتحديد حالة الكيوبت المتشابك بشكل فوري.

تأثيرات الاكتشاف على الاتصالات والحوسبة الكمومية
يعد الحفاظ على تماسك البتات الكمومية أحد التحديات الرئيسية في بناء أجهزة كمبيوتر كمومية كبيرة. ومن خلال النقل الآني الكمي، يمكن توصيل وحدات كمومية صغيرة لتشكيل نظام أكبر، مما يسهل عملية التوسع ويحسن الأداء العام. كما أن هذا الاكتشاف يضع الأساس لشبكة إنترنت كمومية مستقبلية، قادرة على نقل المعلومات الكمومية بأمان عبر مسافات طويلة باستخدام التشابك الكمي والنقل الآني. وقد يؤدي ذلك إلى تحول جذري في أمن البيانات، حيث يصبح من المستحيل اعتراض الاتصالات بشكل سري.

التحديات التي تواجه النقل الكمي
على الرغم من هذا الإنجاز الكبير، لا يزال الباحثون يواجهون عقبات تقنية كبيرة قبل أن تصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية متاحة على نطاق واسع. فالتوسع في بناء هذه الأجهزة يتطلب سنوات من العمل الهندسي المكثف واكتشافات فيزيائية جديدة. بالإضافة إلى ذلك، يعمل العلماء على تحسين استقرار البتات الكمومية والحفاظ على التشابك الكمي عبر مسافات أكبر، مما يعد ضروريًا لدمج هذه التقنيات في البنى التحتية التكنولوجية الحالية.

نحو مستقبل واعد
يُعد هذا الإنجاز علامة فارقة في تطور الحوسبة الكمومية، حيث يظهر مدى سرعة تقدم الأبحاث في هذا المجال. ومع استمرار العلماء في تحسين هذه التقنيات، يقترب مفهوم النقل الآني من أن يصبح حقيقة عملية قابلة للتطبيق.
ووفقًا لمجلة “ساينس أليرت”، فإن استخدام الروابط الفوتونية في ربط الوحدات الكمومية يمنح النظام مرونة كبيرة، مما يسمح بترقية أو تبديل الوحدات دون تعطيل الشبكة بالكامل. وهذا يمكن أن يؤدي إلى توسيع استخدامات التكنولوجيا الكمومية، وتحويل شبكات الكمبيوتر إلى أدوات قادرة على استكشاف الفيزياء في أدق مستوياتها.
يمثل النقل الآني الكمي بين حاسوبين كميين تقدمًا كبيرًا في الفيزياء النظرية والتطبيقية. لا يثبت هذا الاكتشاف جدوى الأفكار التي كانت تُعتبر سابقًا مجرد نظريات فحسب، بل يفتح أيضًا الباب أمام ثورة في مجال الاتصالات الآمنة والحوسبة الكمومية، مما يعيد تشكيل مستقبل التكنولوجيا.

البيان

إنضم لقناة النيلين على واتساب

المصدر: موقع النيلين