حماية أنظمة الحاسوب الكمومية من خطر الاختراق

كما رأينا في انتخابات الولايات المتحدة الأمريكية في العام الماضي، فإن حماية أنظمة الحاسوب التقليدية، والتي تستخدم الصفر والواحد، من المخترقين ليس علمًا بشكل كامل.

ولكن في عالم الحواسيب الكمومية المعقد فيمكن لأجزاء المعلومات أن تتواجد في حالات متعددة غير الصفر والواحد في نفس الوقت، وبالتالي يصبح من الصعب مواجهة الأخطار المحتملة والسيطرة عليها.

وعلى الرغم من ذلك، فقد كشف باحثون من جامعة «Ottawa» بالكشف عن أفكار يمكنها مساعدة المسؤولين في حماية شبكات الحواسيب الكمومية من الهجمات الخارجية.

وقال البروفيسور (ابراهيم كاريمي- Ebrahim Karimi): «بنى الفريق أول آلة نسخ كمومي قادرة على تأدية الاختراق الكمومي لاعتراض رسالة كمومية محمية.
وعندما حلَّل الفريق النتائج التي حصلوا عليها، اكتشفوا بعض الأفكار المهمة جدًا والتي ستساعد في حماية شبكات الحاسوب الكمومية من خطر الاختراق».

وعلى عكس الأنظمة التقليدية التي تسمح للمخترقين بنسخ ولصق المعلومات بدقة، فإن الأنظمة الكمومية كان يعتقد أنها توفر عملية نقل شديدة الأمان للبيانات، فحتى الآن لم يَنتج عن محاولات نسخ المعلومات التي تُنقل سوى نُسَخٍ متغيرة ومختلفة عن المعلومات الأصلية، وبالتالي لم يتحقق الغرض الأساسي من عملية الاختراق.

ولأول مرة، تمكن فريق بروفيسور كاريمي من استنساخ الفوتونات التي تنقل المعلومات بشكل تسمح به النظرية الكمومية، وينتج عنه نسخ دقيقة إلى حد كبير من المعلومات الأصلية.

وعلى الرغم من أن ذلك يتعارض مع الاعتقاد بأن الأنظمة الكمومية يمكنها نقل البيانات بشكل آمن تمامًا، إلا أن تحليل الباحثين للنتائج كشف عن أفكار واعدة لكيفية توفير الحماية لهذا النوع من الاختراق.

وما وجده الفريق هو أنه عندما تُشفَّر كميات أكبر من المعلومات الكمومية في فوتون واحد، فإن النسخ من تلك المعلومات ستصبح أسوأ، وسيصبح من السهل اكتشاف الاختراق.

كما ووضح الفريق أيضًا أن هذه الهجمات ينتج عنها تشوشات محددة يمكن رصدها في القنوات الكمومية.

فالتأكد من أن الفوتونات تحتوي على أكبر قدر ممكن من المعلومات، ومراقبة التشوش الناتج في قناة آمنة من المفترض أن يساعد في حماية الأنظمة الكمومية من خطر الاختراق.

إعداد: عمرو السيد
تدقيق: هبة فارس
المصدر