ماذا يمكن للحوسبة الكمومية أن تفعل؟

إذا طلبنا من الذكاء الاصطناعي اختراع سبيكة فضائية جديدة أخف من الهواء وأقوى من الفولاذ وزهرية، قد يعود بصيغة كيميائية في عشرين ثانية.

التحقق من صحتها، هو المشكلة. على الحواسيب التقليدية، التحقق من خصائص المواد مشكلة أُسّية، ما يعني أنه قد يستغرق سنوات حتى للجزيئات المتوسطة الحجم. صعب جداً لدرجة أن أكبر جزيء حُل بدقة هو البنزين (C₆H₆)، الذي ليس جزيئاً كبيراً جداً حتى. كل ذرة تضيفها تزيد التعقيد أُسّياً.

الإنترنت آمن لأننا نشفّر حركة المرور بين الأجهزة. جزء ضخم من هذا التشفير يرتكز على بروتوكول يُسمى RSA.

كل خوارزمية تشفير تعتمد على بعض الافتراضات. معظم افتراضات RSA جيدة. باستثناء واحد:

تبيّن أن الحواسيب الكمومية يمكنها تحليل تلك الأعداد بسهولة. لذا يمكن للحواسيب الكمومية فك تشفير حركة الإنترنت.

يمكنها كسر أكثر من ذلك. عندما تنزّل برنامجاً، يتحقق حاسوبك من أنه مُوقَّع من قبل مطور معروف مثل Microsoft أو Adobe أو Apple. ذلك التحقق من التوقيع يعتمد أيضاً على عدم جدوى التحليل. أي شخص لديه حاسوب كمومي كبير بما يكفي يمكنه توقيع برنامج متظاهراً بأنه Microsoft، وستثق به آلتك. نفس التهديد للتوقيع على الكود وشهادات البنوك ومفاتيح VPN ووصول SSH ومعظم ضمانات التشفير التي لا تفكر فيها كل يوم.

هذه مشكلة أمن عالمي حقيقية ونشطة. ينتقل كثير من الشركات إلى التشفير ما بعد الكمومي: خوارزميات مصممة لمقاومة الهجمات الكمومية. بعضها يتحرك بسرعة. معظمها لا يتحرك بسرعة كافية.

الشركات غير كفؤة للغاية. المتقدمة منها تستخدم خوارزميات تحسين لتخصيص الموارد بشكل أفضل. بعض الأمثلة:

• شركات الاستثمار تستخدم تحسين المحفظة لتقرير أين تضع المال.
• شركات العتاد تحوّل سلاسل توريدها إلى مشكلات تحسين.
• شركات النقل تحل مشكلات التوجيه والجدولة لإبقاء العملاء سعداء (وفي الغالب لتوفير المال).

معظم هذه التحسينات تستغرق أياماً، أحياناً سنوات. لا يمكنك إجراؤها فورياً. في الواقع، معظم الشركات لا تنتظر حتى انتهائها. تقطعها بعد وقت محدد وتشحن أفضل إجابة كانت في تلك النقطة. هذا يترك المال على الطاولة.

لا يزال أمام الحوسبة الكمومية طريق طويل. لكنها تجلب معها المصنع الكيميائي الحاسوبي وكاسر الشفرات العالمي ومحسّن الأعمال الفوري.