جهاز كمبيوتر يدق المسمار الأخير في نعش نظم التشفير

تمكن علماء الفيزياء الأميركيون من تصنيع أول جهاز كمبيوتر كمومي متدرج أي قابل للتوسع – Scalability يستطيع تفكيك الأعداد إلى مضاعِفات بسيطة.

ويمكن للجهاز بسهولة وبكل حرية توسيع وتقليص مقاييسه وهذا بدوره يفتح الطريق نحو تحطيم غالبية نظم التشفير.

 أفادت بذلك مجلة "Science" وذكرت أن علماء الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تمكنوا من تصنيع كمبيوتر كمومي من خمس ذرات. ونقلت المجلة عن Isaac Chuang من المعهد المذكور قوله: " تبدو واضحة النتائج التي ستترتب عن هذا الاكتشاف العظيم – وهذا يعني انه لم يعد بمقدور الدول أن تحفظ أسرارها وتحميها عن طريق استخدام طرق التشفير التي تعتمد على تفكيك الأعداد إلى مضاعِفات. وعندما يظهر أول هذه الكمبيوترات ستتمكنون من الكشف عن كل الأسرار المحفوظة والمحمية بهذا الشكل".

وبهذا يكون Isaac Chuang وزملاؤه قد دقوا المسمار الأول في غطاء تابوت كافة طرق التشفير/ بما في ذلك RSA - وهي خوارزمية للتشفير بواسطة مفتاح عام/ التي تعتمد على استحالة تفكيك الأعداد الكبيرة وتحويلها إلى مضاعفات بسيطة بمساعدة الكمبيوترات العادية، وذلك عن طريق تصنيع كمبيوتر كمومي غير عادي يتكون فقط من 5 ذرات.

هذا الجهاز في جوهره عبارة عن تطبيق جديد  لما يسمى بخوارزمية شور – أول طريقة في تاريخ العلم  لتفكيك العدد الصحيح إلى عوامل- الذي اخترعه المبرمج بيتير شور خصيصا للكمبيوتر الكوانتي/ الكمومي/  في عام 1994.

وخلال السنوات العشرين الماضية قام العلماء والمهندسون بتقديم عدة طرائق لتنفيذ هذه الخوارزمية ولكن كل هذه الطرائق كانت تشكو من مشكلة مشتركة – كانت محسوبة لتفكيك أعداد محددة أو حتى عدد واحد إلى مضاعفات ولم يكن من الممكن منحها مقاييس – أي توسيع أو تصغير عدد الغوبيتات/qubit/ وخلايا الذاكرة الكوانتية حيث يجري الحساب.

عندما يتواجد عدد كبير من الذرات في الكمبيوتر يتحول الجهاز إلى غابة من الذرات المنفصل بعضها عن بعض ويصبح من الصعب تمييز إحداها عن الأخري، وبالتالي مراقبتها بفعالية. والمشكلة تكمن في أن من الصعب في هذه الحالة عزل الذرات بعضها عن بعض للفترة الزمنية اللازمة لتحقيق كل عمليات الخوارزمية.

لقد عثر فريق العلماء الامريكي على طريقة لتجاوز هذه المشكلة عن طريق استخدام صيغة "موازية" لصيغة خوارزمية شور التي تتطلب ليس 12 غوبيتا بل 5 فقط لتفكيك عدد 15 إلى مضاعفات بسيطة. هذه الطريقة الجديدة هي من اختراع عالم الفيزياء الروسي اليكسي كيتايف الذي يعمل اليوم في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ويدخل ضمن  المجلس الاستشاري للمركز الكوانتي الروسي.

وهذه المقاربة وكذلك مصيدة الإيونات الخاصة التي تمسك الذرات المكدسة في مكانها تسمح، من حيث المبدأ، بتشكيل مفكك شيفرة غير محدود الحجم عمليا.