روسيا تؤكد اهتمامها ببناء تعاون وثيق في مجال التكنولوجيا الكمومية مع الهند والصين
تاريخ النشر: 21st, August 2023 GMT
أكد العلماء الروس اهتمامهم ببناء تعاون وثيق في مجال التكنولوجيا الكمومية مع الهند والصين. تأمل روسيا في تقديم قضيتها في قمة بريكس (البرازيل وروسيا والهند والصين وجنوب أفريقيا) في العام المقبل عندما تستضيف مدينتها كازان.
في العام الماضي، قمنا برحلة رائعة إلى الهند. رأينا العديد من المؤسسات الرائعة هناك.
قال العالم الروسي البالغ من العمر 29 عاما إنه من المهم جدا أن تتعاون الهند والصين. “لأننا معا نستطيع صنع أشياء يصعب القيام بها بمفردنا.” وقال فيدوروف: “يمكننا التعاون حول الحوسبة الكمومية، وربما حل المشكلات وتبادل الآراء، ونتعاون حول الاستشعار الكمومي والتقنيات المختلفة وجعل تحالف بريكس أقوى”.
كان يتحدث إلى مجموعة من الإعلاميين الهنود على هامش جلسة عامة في منتدى تقنيات المستقبل الذي حضره مؤخرا الرئيس الروسي فلاديمير بوتين.
نظم مؤتمر روز المنتدى في المركز الكمي الروسي في موسكو.
قال فيدوروف إن السيادة الفنية لكل بلد مهمة وينبغي احترامها. “لكن في الوقت نفسه، ستكون الموضوعات التي يمكننا مشاركتها مفيدة لكل طرف.” وقال: “يمكن أن يكون هذا هو الأساس لإنشاء برنامج بحثي لهذه المؤسسة”.
قال الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك ل RQC، رسلان يونوسوف، إن روسيا ستقدم اقتراحا مفصلا إلى الهند للتعاون المحتمل في قمة بريكس العام المقبل.
لدينا خطط رائعة للتعاون المتبادل مع الهند. في العام المقبل، سنناقش ذلك على منصة بريكس. وقال يونسوف إن التعاون سيكون حول إنشاء مختبرات مشتركة في الذرات الباردة والمواد ثنائية الأبعاد وأشباه الموصلات”. وقال أيضا إن روسيا تتطلع إلى التعاون مع المعاهد الأكاديمية والبحثية الهندية كجزء من خطتها المستقبلية لبناء تطبيقات وأجهزة كمومية للخدمات العامة.
في موسكو لحضور الجلسة العامة، قال فينو غوبال أشانتا، مدير المختبر الفيزيائي الوطني CSIR، دلهي، إن الهند لديها علاقات جديرة بالثقة مع روسيا ولكن لا توجد مجموعة رسمية حتى الآن مع روسيا. قالت أشانتا، التي تعمل مع الحكومة الهندية في مهمتها الكمومية الوطنية: “نأمل أن تبدأ الحكومتان شيئا معا”.
يعمل معهد رامان للأبحاث في بنغالورو ومدراس IIT والمنظمات الحكومية، بما في ذلك مركز تطوير الحوسبة المتقدمة، على تطوير التكنولوجيا الكمومية في الهند
وفي حديثه في الجلسة العامة، قال الرئيس الروسي فلاديمير بوتين: “مع تولي روسيا رئاسة بريكس العام المقبل، نتوقع مناقشة مشاريع محددة مثل هذه في العديد من المجالات الرئيسية مع شركائنا، بما في ذلك تكنولوجيا الحوسبة المتطورة، فضلا عن تقنيات معالجة البيانات وتخزينها ونقلها”. كما اقترح “مشروعا للتكنولوجيا الوطنية” لعام 2030، والذي يتضمن وضع خارطة طريق لتطوير تكنولوجيا الكم الروسية.
كان الكاتب في موسكو بدعوة من مؤسسة روسكونغرس لحضور منتدى تقنيات المستقبل 2023.
المصدر: وكالة تقدم الاخبارية
كلمات دلالية: الهند والصین العام المقبل
إقرأ أيضاً:
مستقبل الاتصالات الرقمية.. من الـ 5G إلى الاتصالات الكمومية
كما نشاهد، فإن التقدم التكنولوجي في مجال الاتصالات يتطور بوتيرة مذهلة، حيث انتقلنا من شبكات الاتصال التقليدية إلى الألياف الضوئية، ثم إلى شبكات الجيل الخامس (5G)، والآن تجري الشركات تجارب على شبكات الجيل السادس (6G). وفي الوقت الحالي، تُناقَش الاتصالات الكمومية بشكل واسع في المؤتمرات المتخصصة، باعتبارها خطوة ثورية نحو المستقبل.
في هذه المقالة، نقدم نظرة شاملة حول الإمكانيات المختلفة التي ستتيحها تقنيات الكم في مجالات الحوسبة والاتصالات وغيرها من القطاعات، وهو ما قد يؤدي إلى تغيير الاتجاه العام للتنمية المشتركة بين الفيزياء الحديثة، وتكنولوجيا المعلومات، والتشفير، والذكاء الاصطناعي.
فما هو الاتصال الكمي؟ وكيف يسهم في حماية نقل المعلومات؟ وكيف سيؤثر على مستقبل الاتصالات؟ كل هذه التساؤلات سنجيب عنها في هذا السرد.
في البداية دعونا نتحدث عن الحوسبة الكمومية التي سوف تعتمد على مبدأها الاتصالات الكمومية. إنها تقنية تعتمد على مبادئ ميكانيكا الكمّ وظواهرها، مثل التراكب الكمومي والتشابك الكمومي؛ لمعالجة البيانات بطرق غير تقليدية. في الحواسيب التقليدية، تُقاس البيانات بوحدات البت (Bit)، والتي تستخدم لمعالجة كل شيء في هواتفنا وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية والمعالجات المضمنة وخوادم مراكز البيانات والسحابة. بينما تُستخدم في الحوسبة الكمومية وحدات البت الكمومي أو «كيوبت» (Qubit)، وهو اختصار لـ Quantum Bit. يكمن المبدأ الأساسي للحوسبة الكمومية في استغلال الخواص الكمومية للجسيمات لتمثيل البيانات ومعالجتها، بالإضافة إلى توظيف قواعد ميكانيكا الكم في بناء وتنفيذ العمليات الحسابية بطريقة أكثر كفاءة وقدرة مقارنةً بالحوسبة التقليدية.
الفرق بين الحوسبة التقليدية والحوسبة الكمومية
ولو أتينا أن نفرق علميًّا بين الحوسبة الكمومية والحوسبة التقليدية فممكن القول إن الحوسبة الكمومية تعتمد على الكيوبتات مثل ما أسلفنا سابقا، وهي وحدات معلوماتية ممكن أن تكون 0 و1 في الوقت نفسه بفضل خاصية التراكب الكمومي. في المقابل، تعمل الحوسبة التقليدية باستخدام الترانزستورات، التي يمكنها تخزين إما 0 أو 1 فقط، مما يجعلها أقل مرونة من الحوسبة الكمومية.
أما من حيث القوة الحسابية فتتميز الحوسبة الكمومية بقدرتها على النمو أُسِّيًّا مع زيادة عدد الكيوبتات، مما يمنحها إمكانيات مذهلة في معالجة البيانات. بينما في الحوسبة التقليدية، تزداد القدرة الحسابية بشكل خطي مع عدد الترانزستورات، مما يعني أنها تحتاج إلى عدد كبير من الترانزستورات لتحقيق أداء أقوى.
أما من حيث التطبيقات، فإن الحوسبة الكمومية مناسبة لحل المشكلات المعقدة مثل تحليل البيانات الضخمة، المحاكاة، وحل مسائل التحسين التي يصعب حلها بالحواسيب التقليدية. في المقابل، تبقى الحوسبة التقليدية الأفضل للمهمات اليومية مثل تصفح الإنترنت، تشغيل البرامج، ومعالجة البيانات العادية؛ نظرًا لاستقرارها وكفاءتها العالية في هذه الجوانب.
نتقل الآن إلى الاتصالات الكمومية والتي تعد فرعا من العلوم والتكنولوجيا يُعنى بنقل المعلومات عبر الحالات الكمومية، مثل الفوتونات (جسيمات الضوء). وعلى الرغم من أن استخدام هذه التقنية قد لا يُحدث تغييرًا جذريًّا في الحياة اليومية للأفراد، فإنه يمثل ثورة في مجال تبادل المعلومات الآمنة، مما يعزز من مستوى الأمان والسرية في الاتصالات.
وكما نعرف، يرتبط تطور التقنيات الرقمية بالزيادة العالمية في حجم البيانات وتغلغل البيئة الرقمية في جميع مجالات الحياة البشرية. ويعتمد نجاح تطبيقات الذكاء الاصطناعي على حجم البيانات الرقمية المتوفرة والمتاحة والتي تولدها حساسات تقنيات إنترنت الأشياء، فمثلا تتيح الحلول السحابية تخزين ونقل كميات هائلة من المعلومات المتعلقة بالبيانات الشخصية والأسرار التجارية والمالية والإدارة العامة وإدارة البنية التحتية والطاقة والنقل وغيرها، وكلما تم نقل المزيد من المعلومات إلى البيئة الرقمية وتم تنفيذ المزيد من تقنيات إنترنت الأشياء (التحكم عن بعد)، على سبيل المثال، في محطات الطاقة أو المستشفيات أو السيارات أو القطارات، أصبحت الحاجة إلى حمايتها من مجرمي الإنترنت أكثر إلحاحًا.
إن الحاجة إلى إنشاء بيئة رقمية آمنة تشكل تحديا رئيسيا في عصر الثورة الصناعية الخامسة وأحد أهم القضايا في تطوير أنظمة المعلومات والاتصالات بشكل عام، فمع تزايد الهجمات الإلكترونية والتوترات الجيوسياسية، أصبح أمن البيانات أولوية قصوى، ومن دون تكنولوجيات جديدة شاملة تضمن أعلى مستوى من الحماية للبيانات المنقولة فإن تطوير المجتمع الرقمي أمر مستحيل في المستقبل القريب، ولضمان الحماية الموثوقة للمعلومات يتم اليوم إيلاء اهتمام خاص للاتصالات الكمومية، التي تستخدم قوانين الفيزياء الكمومية وطريقة توزيع المفاتيح الكمومية المبنية عليها لإنشاء قنوات اتصال آمنة، والتي ستصبح المعيار الجديد لأمن البيانات في السنوات القادمة.
إن الميزة الأساسية للاتصالات الكمومية هي قدرتها على بناء أنظمة اتصالات آمنة يتم فيها ضمان ثبات المعلومات المنقولة وموثوقيتها من خلال المبادئ الفيزيائية، وليس من خلال الخوارزميات الرياضية، كما هو الحال في الأساليب الحالية.
تستخدم شبكات الاتصالات التقليدية إشارات بصرية عالية الكثافة لنقل المعلومات، حيث تنبعث منها تريليونات الفوتونات في جزء من الثانية، ومع ذلك يمكن للمهاجم اعتراض هذه الإشارة والحصول على جزء صغير منها، وحتى لو كانت المعلومات مشفرة فإن التطورات في تقنيات الحوسبة وزيادة قوة المعالجة تمنح المهاجمين قدرة متزايدة على تحليل البيانات ومحاولة فك تشفيرها.
وعلى عكس شبكات الاتصالات التقليدية، تعتمد الشبكات الكمومية على نقل كميات صغيرة جدًا من الإشعاع الضوئي، بحيث تكون أصغر مما تسمح به قوانين الفيزياء التقليدية. وفي الواقع، يتم نقل فوتونات فردية، حيث يتم ترميز كل نبضة فوتونية بشكل منفصل ومستقل عن النبضات الأخرى. هذا النهج يجعل من الصعب جدًا على أي جهة خارجية اعتراض المعلومات دون التأثير على حالتها، مما يوفر مستوى غير مسبوق من الأمان في نقل البيانات.
وبفضل هذه الخصائص، من المستحيل تحويل مثل هذه الإشارة من خط الاتصال دون أن يتم اكتشافها -وهذا هو الفيزياء التي تم بناء النظام الجديد في مجال أمن المعلومات عليها، حيث لا يملك مجرمو الإنترنت بأي وسيلة لاختراق مثل هذه القناة وإنشاء اتصال سري بخط الاتصال؛ وسوف يصبح أي تدخل من هذا القبيل معروفًا على الفور لمالك النظام.
ومن هنا ممكن أن نقول إن هناك تشفيرا كميا كاملا في نقل المعلومات، مما يجعل من المستحيل على أطراف ثالثة اعتراضها، حيث تحتوي كل رسالة مرسلة على مفتاحها السري الفريد. علاوة على ذلك، فإن السرية المطلقة للمعلومات المنقولة لا يتم ضمانها من خلال القدرات الحاسوبية والتقنية، ولكن من خلال قوانين الطبيعة، حيث يتم نقل الإشارات باستخدام تيار من الفوتونات الفردية، ولا يمكن تقسيم الفوتون أو قياسه أو نسخه أو إزالته دون أن تتم ملاحظته، وبسبب هذه الإجراءات يتم تدمير الفوتون ببساطة ولا يتمكن من الوصول إلى مستقبله.
وتشتمل معدات توزيع المفتاح الكمي على جهاز إرسال كمي (مرسل)، والذي يقوم بتوليد ونقل الإشارات الكمومية، وجهاز استقبال كمي (مستقبل)، والذي يستقبلها ويعالجها. ولكي تعمل هذه المكونات، هناك حاجة إلى قناة خدمات كلاسيكية، وقناة مزامنة لنقل إشارات التحكم، وقناة كمية. يُطلق على هذا الهيكل المعقد من المعدات وقنوات الاتصال اسم نظام الاتصالات الكمومية.
بشكل عام، تعد أنظمة الاتصالات الكمومية جيلًا جديدًا من الأنظمة في مجال الاتصالات الآمنة. وعلى مدى السنوات القليلة الماضية، انتقلت تقنيات الاتصالات الكمومية من البحث الأساسي إلى التطوير التطبيقي والتنفيذ العملي. ويُفسَّر الاهتمام الكبير بهذا المجال بالأهمية الاستراتيجية للاتصالات الكمومية لضمان السيادة الرقمية.
من يتسيد المستقبل؟
وفي الوقت الحالي، تعمل الكثير من الدول مثل الولايات المتحدة وأوروبا والمملكة المتحدة واليابان والصين وروسيا على إنشاء أطر استخدام تقنيات الاتصالات الكمومية والتي تعد العمود الفقري للاتصالات الكمومية. تقدم هذه الإطارات على مصطلحات وتعريفات وتصف المبادئ العامة ومعايير لاستخدام اتصالات الكم.
وعمليا، عملت كل من الصين وكندا والاتحاد الأوروبي وجمهورية كوريا على دمج الشبكة الكمومية الأرضية مع قطاع الفضاء لإنشاء مساحة معلوماتية آمنة واحدة.
ويعتقد الخبراء أن الاتصالات الكمية ستصبح خلال 10 إلى 15 عامًا عنصرًا أساسيًّا في البنية التحتية الرقمية مثل الحماية من الفيروسات أو تشفير البيانات في كل التطبيقات. ويناقش الخبراء القواعد التنظيمية التي ستلزم المنظمات بحماية أنواع معينة من البيانات باستخدام طرق مقاومة الكم.
وبما أننا في عصر الذكاء الاصطناعي، يعد الاستخدام المشترك للحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي موضوعًا ساخنًا هذه الأيام. وقد دفع هذا النمو البعض إلى القول بأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ستكون قادرة على معالجة كميات هائلة من البيانات لتطبيقات الذكاء الاصطناعي، متفوقة بذلك على الأنظمة التقليدية. تبدو هذه الفكرة واعدة، ولكن يبقى التحدي في كيفية إدخال كل هذه البيانات إلى الكيوبتات بكفاءة. هناك عدة طرق مقترحة لتحقيق ذلك، ولكن حتى الآن، لا يوجد أي منها يتمتع بالسرعة والكفاءة الكافيتين لجعل الحوسبة الكمومية قابلة للتطبيق على نطاق واسع.
لهذا السبب، من الضروري التعامل بحذر مع العبارات مثل «على نطاق صغير» أو «النموذج الأولي» عند الحديث عن الابتكارات في مجال الذكاء الاصطناعي الكمي. في معظم الحالات، يتم تطبيق الحوسبة الكمومية لحل مشكلات محدودة الحجم، بينما لا تزال الأنظمة الكمية بعيدة عن أن تكون قوية وموثوقة بما يكفي للاستخدام التجاري واسع النطاق. ومع ذلك، يواصل الباحثون تطوير تقنيات مثل تصحيح الأخطاء الكمومية وتحسين استقرار الكيوبتات، مما قد يمهد الطريق لمستقبل تصبح فيه الحوسبة الكمومية أداة رئيسية في الذكاء الاصطناعي والتطبيقات المتقدمة الأخرى.
ولطالما كان الذكاء الاصطناعي في الحوسبة الكمومية يكتسب زخمًا كبيرًا يومًا بعد يوم، سيظل كذلك طالما استمر تطور أنظمة الحوسبة الكمومية، ومع التقدم السريع في هذا المجال، يتزايد فهم كيفية معالجة البيانات وإدخالها وإخراجها داخل أنظمة الحوسبة عالية الأداء، مما يعزز من إمكانات الذكاء الاصطناعي الكمي.
وفي السنوات القادمة، وحسب قراءتنا للبحوث العلمي نتوقع أن نرى نتائج عملية واعدة بحلول نهاية هذا العقد، حيث ستبدأ التطبيقات الكمية في تحقيق قيمة واضحة مقارنة بالأنظمة التقليدية، ومع ذلك، لا تزال تقنيات الحوسبة الكمومية بحاجة إلى تطوير كبير قبل أن تتجاوز مرحلة إثبات مفهومها، حيث تقتصر حتى الآن على حل المشكلات الصغيرة بمستويات أداء تقارب الذكاء الاصطناعي التقليدي.
ويظل الذكاء الاصطناعي الكمي أحد أكثر الاستخدامات طموحًا للحوسبة الكمومية، ولكن لتحقيق إمكانياته الكاملة، سنحتاج إلى أنظمة كبيرة تدعم تصحيح الأخطاء الكمومية، ووفقًا لتوقعات الخبراء والباحثين قد يستغرق الوصول إلى هذه المرحلة من سبع إلى عشر سنوات، مما يعني أن التطبيقات الحقيقية في المجال قد تظهر بوضوح في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين.
مع استمرار تطور الحوسبة الكمومية، ستتطور كذلك أساليب الذكاء الاصطناعي المرتبطة به، حيث من المحتمل أن تتغير الأساليب الحالية خلال السنوات العشر القادمة، وتتطور مجالات الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي بشكل مستقل، لذا من الضروري مراعاة هذا التغيير في الأبحاث والتطوير؛ لضمان تكامل فعال بين المجالين والاستفادة من إمكانياتهما المتزايدة بشكل متكامل.
د. محمود البحري أستاذ مساعد- كلية الحاسوب وتقنية المعلومات - جامعة صحار
رئيس الوزراء يوجه بتكثيف الجولات الميدانية للوزراء بمختلف المشروعات