راه پرداخت؛ پرمخاطب‌ترین رسانه فین‌تک ایران

سیکامور، شروع یک انقلاب! / آیا در دوره «پساکوانتومی» باید با ارزهای دیجیتال خداحافظی کنیم؟

ادعای جدید «گوگل»، در خصوص دستیابی به «برتری کوانتومی» شگفتی محققان را برانگیخته است؛ ادعایی که اگر نهایی شود و خارج از محیط آزمایشگاهی، در دسترس عموم قرار گیرد، قطعا جزء یکی از انقلاب‌های بزرگ حوزه فناوری به حساب خواهد آمد.

0

ماهنامه عصر تراکنش شماره ۲۸ / فرضیه‌پردازی‌ها در خصوص محاسبات کوانتومی، از حدودا ۴۰ سال قبل آغاز شده است؛ فرضیه‌هایی که اغلب دور از ذهن و مسخره به نظر می‌آیند. ایده‌هایی که در نگاه اول، بیشتر شبیه داستان‌های علمی ـ تخیلی به نظر می‌رسند.

اوایل دهه‌ ۱۹۸۰ میلادی «ریچارد فاینمن»، نابغه‌ فیزیک ذرات و مکانیک کوانتوم، از «کامپیوترهای کوانتومی» به‌عنوان ابزار موثری در حل مسائل فیزیک و شیمی نام برد. اما گوگل در تاریخ ۲۳ اکتبر ۲۰۱۹ توانست بر این ایده‌ها جامه عمل بپوشاند.

قواعد بازی با انتشار مقاله «برتری کوانتومی با استفاده از یک پردازنده قابل برنامه‌ریزی ابررسانا» در مجله معتبر نیچر تغییر کرد و توجه محققان بیش از پیش به موضوع کامپیوترهای کوانتومی جلب شد.

در این مقاله گوگل فرایند دستیابی به «کامپیوتر کوانتومی»اش را تشریح می‌کند. کامپیوتر کوانتومی گوگل می‌تواند محاسباتی را که پیشرفته‌ترین ابرکامپیوترهای فعلی برای حل آن به حدودا ۱۰ هزار سال زمان نیاز دارند، ظرف حدود ۲۰۰ ثانیه حل کند. بله! گوگل، در محیط آزمایشگاهی توانسته به «برتری کوانتومی» دست یابد.

«کامپیوتر کوانتومی» در اصل، دستگاهی است که از «قواعد مکانیک کوانتوم» برای انجام محاسبات پیچیده بهره می‌گیرد. کامپیوترهای کلاسیک برای ذخیره یا تغییر داده‌ها، از واحدهای باینری یا همان «بیت»، استفاده می‌کنند.

هر بیت، در حالت عادی، می‌تواند فقط «یکی» از حالت‌های ۰ یا ۱ را داشته باشد. اما کامپیوترهای کوانتومی، به «بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت» (qubit) وابسته‌اند و می‌توانند هر دو حالت ۰ و ۱ را در آن واحد داشته باشند. این حالت ابرموقعیت (Superposition) نامیده می‌شود و به این نوع کامپیوترها، اجازه می‌دهد بتوانند مسائل را بسیار سریع‌تر از همتایان کلاسیک‌شان حل کنند.


خداحافظی با ارزهای دیجیتال؟


اهمیت این فناوری زمانی مشخص می‌شود که بخواهیم حجم عظیمی از داده‌ها را تحلیل کنیم یا مسائل پیچیده را در زمان کوتاه‌تری حل کنیم. هر دقیقه حدود ۵.۲ میلیارد کاربر در سطح اینترنت، محتوا تولید می‌کنند! اساسا تحلیل و نگهداری این حجم از داده، کار دشواری است. کامپیوترها و ابرکامپیوترهای کلاسیک هم برای پردازش این حجم از داده، محدودیت دارند و امروزه نیاز به کامپیوترهای قوی‌تر  با سرعت پردازش بالاتر احساس می‌شود.

در حالت «نظری»، کامپیوترهای کوانتومی با بهره‌گیری از برتری کوانتومی، با سرعت و دقت بالا قادر هستند الگوریتم‌های رمزنگاری ارزهای دیجیتال و در حالت کلی، حوزه بلاکچین را به‌آسانی رمزگشایی کنند؛ موضوعی که کمی خطرناک به نظر می‌رسد و نگرانی‌ها و بحث‌های بسیاری را بین طرفداران رمزارزها ایجاد کرده است.

سوالی که در این بین مطرح می‌شود این است که آیا در دوره «پساکوانتومی» باید با ارزهای دیجیتال و رمزنگاری‌های خوبی که از تمامیت آنها محافظت می‌کردند، خداحافظی کنیم؟

توان پردازشی کامپیوتر کوانتومی گوگل، ۵۳ کیوبیت است. بررسی‌ها نشان می‌دهد برای رمزگشایی از یک «کلید عمومی» و رسیدن به «کلید خصوصی»، به یک کامپیوتر کوانتومی با توان پردازشی ۱۵۰۰ کیوبیت نیاز است که طبق استانداردها این امکان حداقل تا سال ۲۰۳۰ یا ۲۰۴۰ امکان‌پذیر نیست.

پس، با فناوری کامپیوتر کوانتومی امروزی، فعلا پاسخ به این سوال «منفی» است، اما همان‌طور که اشاره شد، رسیدن به این سطح از فناوری، در آینده‌ای نزدیک، چندان دور از ذهن نیست! همین مساله، باعث نگرانی محققان و دولت‌ها شده است.

در حال حاضر، بسیاری از دولت‌ها از جمله دولت ایالات متحده آمریکا، برای جلوگیری از وقوع چنین خطری، در حال تحقیق روی الگوریتم‌های رمزنگاری (کریپتوگرافی) جدیدی هستند که در مقابل حملات پیچیده کامپیوترهای کوانتومی مقاوم باشند و همچنان در دنیای «پساکوانتومی» هم دوام بیاورند.

دل راجین و مت ویزر، محققان دانشگاه ویکتوریا، استفاده از بلاکچین کوانتومی را به‌عنوان راه‌حل پیشنهاد کرده‌اند و در حال حاضر در حال توسعه روش‌هایی برای تبدیل بلاکچین از حالت «کلاسیک» به حالت «کوانتومی» هستند.

راکش راماچاندران، مدیرعامل و هم‌بنیان‌گذار QBRICS هم تنها راه را بازتعریف کریپتوگرافی و «کوچ‌کردن» از الگوریتم‌های کلاسیک به کریپتوگرافی‌های مقاوم در برابر کامپیوترهای کوانتومی عنوان می‌کند. با توجه به اینکه خطرها و مشکلات ناشی از فراگیر شدن کامپیوترهای کوانتومی هنوز آن‌طور که باید، مشخص نیست، نگرانی‌های موجود در این حوزه تا حدودی طبیعی به نظر می‌رسند.

کلید عمومی و خصوصی
در مبحث کیف پول الکترونیک  با دو مفهوم کلید عمومی و خصوصی سروکار داریم. کلید عمومی، همان آدرس عمومی کیف پول الکترونیکی کاربر است. کلید خصوصی، شکل رمزنگاری‌شده از کاراکترها و اعداد است که دسترسی کاربر به رمزارزها را میسر می‌کند. در اصل، شخصی که کلید خصوصی کیف پول الکترونیکی‌اش را در اختیار نداشته باشد، به رمزارزهای داخل آن کیف پول هم دسترسی نخواهد داشت.


۱۲۰ سال در چند ثانیه


موضوعی که در حوزه رمزارزها باید به آن توجه کرد، این است که کیک بیت‌کوین و سایر رمزارزها هر روز در حال کوچک‌تر شدن است و در حال حاضر کمتر از سه میلیون بیت‌کوین برای استخراج باقی مانده است. کامپیوترهای کلاسیک برای استخراج این تعداد بیت‌کوین باقی‌مانده به ۱۲۱ سال زمان نیاز دارند، اما گفته می‌شود کامپیوتر کوانتومی گوگل قادر است این مقدار را در کمتر از دو ثانیه استخراج کند؛ در یک چشم به هم زدن، مثل آب خوردن!

به نظر متخصصان حوزه بلاکچین و ارزهای دیجیتال، این ادعا صرفا فرضیه‌ای خام است که اشتباهات محاسباتی فاحش نیز دارد و نمی‌توان چندان به آن استناد کرد. در حالت کلی، اولین نکته‌ای که باید به آن توجه کنیم، این است که کامپیوتر گوگل، در حال حاضر ساختاری شکننده دارد و هنوز به ثبات لازم دست نیافته است و همچنین بعید به نظر می‌رسد این شرکت فعلا بخواهد این محصول آزمایشگاهی را وارد دنیای ارزهای دیجیتال کند.

مورد بعد اینکه، تا این لحظه هیچ کسی هنوز این فرضیات مرتبط با رمزارزها را عملا آزمایش نکرده و رد یا قبول‌شان به بررسی‌های بیشتر و دقیق‌تری نیاز دارد.

پرواضح است که گوگل با پردازنده کوانتومی خود، «سیکامور» (Sycamore)، توانسته آغازگر تحول عظیمی باشد؛ تحولی که دنیای فناوری را وارد عصر پساکوانتومی می‌کند؛ عصری که چالش‌های مختص خودش را خواهد داشت و هنوز برای ما ناشناخته‌ است.

البته کامپیوتر کوانتومی گوگل، فقط یک نمونه اولیه از محاسبه‌گرهای کوانتومی است که هنوز قدرت دقیق آن در عمل مشخص نیست و راه زیادی تا رسیدن به مرحله تولید انبوه و استفاده عمومی از این کامپیوترها باقی است، اما به نظر می‌رسد این محاسبه‌گرهای کوانتومی به‌زودی آینده روشنی را پیش روی نسل بشر قرار خواهند داد؛ آینده‌ای که سرعت و دقت در آن حرف اول را می‌زند…

نویسنده: بهرام تیموری

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.