کامپیوتر کوانتومی گوگل چیست و چه تاثیری بر ارزهای دیجیتال خواهد داشت؟

در هفته گذشته یک بیانیه تاریخی از گوگل به صورت اتفاقی (و کوتاه) در فضای مجازی منتشر شد، که بیان می داشت: گروه تحقیقاتی هوش مصنوعی این شرکت توانسته است به برتری کوانتومی برسد، که یک قدم مهم در جهت ساخت کامپیوترهایی فوق العاده قدرتمند با نام کامپیوتر کوانتومی است، که با استفاده از فیزیک کوانتوم، توانایی حل مسائلی را دارند که سیستم های فعلی از حل آن ها عاجز هستند.

برای درک کامپیوتر های کوانتومی، یکی از آزمایش هایی که گوگل انجام داده است را بازگو می کنیم. در این آزمایش، محاسبه ای که انجام آن برای ابر کامپیوترهای کنونی حدود 10 هزار سال به طول می انجامد، در کامپیوتر کوانتومی گوگل تنها با صرف 200 ثانیه زمان، محاسبه انجام شده است. در مقاله ای که در این مورد درز کرده است، بیان شده است که:

تا آن جایی که می دانیم، این آزمایش نشان دهنده اولین محاسبه ای است که تنها در پردازنده های کوانتومی می توان آن را انجام داد.

کامپیوتر کوانتومی چیست؟

رایانه کوانتومی یا کامپیوتر کوانتومی ماشینی است که محاسبات را بر پایه رفتار ذرات در سطح زیر اتمی انجام می دهد. کامپیوترهای کوانتومی می توانند میلیون ها دستور بیشتری را در کسری از ثانیه (MIPS) نسبت به کامپیوتر های معمولی اجرا کنند.

تئوری این کامپیوترها برای بار اول در سال 1982 توسط ریچارد فینمن ارائه شد. کامپیوترهای کوانتومی اساسا در نحوه انتقال و ذخیره اطلاعات با کامپیوترهای کلاسیک متفاوت هستند.

به جای استفاده از بیت های سنتی (1’s و 0’s که در ارتباطات دیجیتال به کار می روند)، کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت ها (qubits) استفاده می کنند. این کیوبیت ها در برهم نهی قرار دارند، به این معنی که می توانند هم زمان به عنوان 1 و 0 عمل نمایند. با انجام این کار، هر کیوبیت جدیدی که به سیستم رایانش کوانتومی اضافه می شود، آن را به تدریج قدرتمند تر از کامپیوترهای کلاسیک می سازد.

چنین پیشرفت شگرفی در توانایی پردازش به این علت خواهد بود که بر خلاف کامپیوتر های دودویی(Binary)، در یک کامپیوتر کوانتومی، واحد های داده می توانند در بیشتر از یک حالت در زمان واحد وجود داشته باشند. در واقع می توان گفت که دستگاه به طور هم زمان به چندین فکر مختلف می پردازد. هر کدام از این فکر ها مستقل از سایرین است اگر چه همه آن ها از یک مجموعه از ذرات نشات گرفته اند.

در حال حاضر دو روش برای به کار بردن یک کامپیوتر کوانتومی وجود دارد: آنالوگ و دیجیتال. روش های آنالوگ خود به شبیه سازی کوانتومی، انلینگ کوانتومی و محاسبات آدیاباتیک کوانتومی تقسیم می شوند.

کامپیوترهای کوانتومی دیجیتال از گیت های منطقی کوانتومی برای محاسبات استفاده می کنند (یک گیت منطقی کوانتومی یک مدار کوانتومی اولیه است که روی تعداد کمی از کیوبیت ها عمل می کند. این گیت ها مشابه گیت های منطقی کامپیوترهای معمولی هستند). هر دو روش آنالوگ و دیجیتال از بیت های کوانتومی یا کیوبیت ها استفاده می کنند.

چه کسانی در فناوری کوانتومی کار می کنند و چرا؟

علاوه بر گوگل، بسیاری از بزرگ ترین شرکت های جهان نیز در حال حاضر در حال توسعه سیستم های رایانشی کوانتوم هستند. شرکت های فناوری همچون IBM، اینتل و مایکروسافت در حال ساخت دستگاه های خود، و سرمایه گذاری مبالغ زیاد برای عقب نماندن از انقلاب رایانشی بعدی هستند.

شرکت های کوچک تر همچون شرکت کانادایی D-Ware نیز در حال ساخت کامپیوترهای کوانتومی است، که سازمان هایی چون ناسا و CIA از آن استفاده می کنند. پتانسیل فوق العاده کامپیوترهای کوانتومی به این معنا است که می توان از آن ها برای دگرگونی همه چیز استفاده کرد؛ از امنیت مجازی و ارتباطات گرفته، تا مراقبت های بهداشتی و پیش بینی آب و هوا.

کامپیوترهای کوانتومی قادر به انجام چه کارهایی هستند؟

کامپیوترهای کوانتومی بر قواعدی کاملا متفاوت از کامپیوترهای فعلی اجرا می شوند، که آن ها را برای حل مسائل ریاضی خاص همچون یافتن اعداد اول بسیار بزرگ، بسیار مناسب می سازد. از آن جایی که اعداد اول نقش مهمی در رمزنگاری دارند، ممکن است که کامپیوتر های کوانتومی قادر به هک سریع بسیاری از سیستم هایی باشند که اطلاعات آنلاین ما را ایمن نگه می دارند. به خاطر این خطرات، محققان در حال تلاش برای توسعه فناوری ای هستند که به هک کوانتومی نیز مقاوم باشد. در مقابل، ممکن است که سیستم های رمزنگاری مبتنی بر کوانتوم بسیار ایمن تر آنالوگ های معمولی باشند.

محققان همچنین هیجان خاصی در مورد استفاده از کامپیوترهای کوانتومی برای مدل سازی واکنش های شیمیایی پیچیده دارند، چرا که ابر کامپیوترهای معمولی در انجام این کار اصلا خوب عمل نمی کنند.

کامپیوتر کوانتومی چه تاثیری بر ارزهای دیجیتال دارد؟

یکی از چندین اهداف سازندگان ارزهای دیجیتال، ساخت یک سیستم دیجیتال امن برای انجام تراکنش ها بود. این سیستم به گونه ای طراحی شد که برای آسیب پذیری های مربوط به امور مالی آنلاین، همچون هک کردن حساب های آنلاین و جعل احراز هویت پرداخت ها، غیر قابل نفوذ باشد. سیستم بلاک چین نوآورانه و درخشان، شبکه همتا به همتای حفظ سوابق جهانی را به وجود آورد، تا این پارادایم به واقعیت تبدیل شود.

امروزه، تمام سوابق تراکنش های ارزهای دیجیتال در سر تا سر دنیا در بلاک چین ذخیره می شوند، و از آن جایی که این سوابق در اختیار تمامی کاربران این جامعه قرار می گیرد، این اطلاعات ذاتا غیر قابل اصلاح و تغییر می گردند.هیچ بلاکی بدون تغییر در تمامی بلاک های دیگر، قابل اصلاح و تغییر نیست، و این امر نیازمند موافقت اکثریت کاربران در تمام شبکه است.

در این صورت، سیستم بلاک چین در مقابل کوانتوم ایمن است، چرا که پیشرفت در قدرت محاسبه، نمی تواند امنیت سیستم را زیر سوال ببرد. بنابراین، تهدید کامپیوترهای کوانتومی برای ارزهای رمز پایه، در سیستم بلاک چین نیست، بلکه در آسیب پذیری حساب های ارزی فردی و یا کیف پول های ارز دیجیتال نهفته می باشد. کامپیوترهای کوانتوم، این توانایی را دارند تا کدهای به کار گرفته شده توسط کاربران را هک کرده و اختیار تراکنش های ارزهای دیجیتال آن ها را در اختیار بگیرند.

تهدید کامپیوترهای کوانتومی برای ارزهای رمز پایه

تصور کنید که یک کاربر بخواهد تراکنشی را با استفاده از بیت کوین انجام دهد. این کاربر باید کلید خصوصی مرتبط با حساب یا آدرس این ارز رمز پایه را ارائه دهد. این کلیدهای خصوصی معمولا عبارتی 64 کاراکتری از ترکیبی از حروف و اعداد می باشند.

هکر برای این که از بیت کوین های دیگر افراد استفاده کند، باید ترکیب دقیق مربوط به این آدرس را ایجاد کند. این امر تا کنون از نظر ریاضیاتی غیر ممکن بوده است.

بنابراین هک کردن ارزهای دیجیتال با استفاده از کامپیوترهای باینری غیر ممکن است، اما یک کامپیوتر کوانتومی با قدرت پردازش بالایی که دارد، در نهایت موفق به دست یابی به این قابلیت خواهد شد.

اما نمی توان گفت که در دنیایی که کامپیوترهای کوانتومی وجود دارند، نمی توان ارز دیجیتال ایمنی داشت. پردازنده های کوانتومی، تنها سیستم فعلی ای که ارزهای رمز پایه همچون بیت کوین در آن ها فعالیت می کنند را تهدید می نمایند. برای دوام این ارزهای دیجیتال، انجمن کاربران آن ا باید به روش های احراز هویت جدیدی برای در اختیار گرفتن تراکنش ها در شبکه بلاک چین متوصل شوند.