أستراليا لديها استراتيجية كم وطنية. ماذا يعني ذالك؟

تخيل عالماً تستطيع فيه أجهزة الكمبيوتر حل المشكلات المعقدة في ثوانٍ ، مما يجعل أجهزتنا الحالية تبدو وكأنها مجرد آلات كاتبة. ستحدث هذه الحواسيب العملاقة ثورة في الصناعات ، وتنتج أدوية جديدة ، بل وتساعد في مكافحة تغير المناخ.

تخيل أيضًا أنه يمكننا مراقبة طريقة عمل أجسادنا بتفاصيل غير مسبوقة ، والتواصل عبر الإنترنت دون خوف من القرصنة. قد يبدو هذا وكأنه رواية خيال علمي ، لكن التقنيات الكمومية لديها القدرة على جعلها حقيقية.

كشفت أستراليا للتو عن أول إستراتيجية كم وطنية لها. تهدف الإستراتيجية إلى جعل أستراليا “رائدة في صناعة الكم العالمية” بحلول عام 2030 ، من خلال تشجيع البحث والتطبيقات والتسويق.

إذن ماذا يعني ذلك في الواقع؟

ما هي تقنيات الكم؟

تعتمد تقنيات الكم على علم ميكانيكا الكم ، الذي يدرس سلوك الجسيمات دون الذرية على نطاق مجهري.

عند هذا المستوى ، تتصرف الجسيمات بشكل غريب: يمكن أن توجد في حالات متعددة في وقت واحد (تسمى التراكب) ، وتكون “متشابكة” مع بعضها البعض. عندما تتشابك الجسيمات ، ترتبط خصائصها ببعضها البعض بغض النظر عن المسافة بينها.

تستفيد التقنيات الكمية من هذه الخصائص غير البديهية لتحقيق أشياء قد تكون مستحيلة بخلاف ذلك. تحظى ثلاثة مجالات رئيسية من تكنولوجيا الكم بأكبر قدر من الاهتمام: الاستشعار الكمي ، والاتصالات الكمومية ، والحوسبة الكمومية.

اقرأ المزيد: الشرح: الحساب الكمي وتكنولوجيا الاتصالات

يمكن لاستشعار الكم أن يكتشف التغيرات الطفيفة في البيئة ، ويقيس أشياء مثل الجاذبية والمجالات المغناطيسية ودرجة الحرارة بدقة لا تصدق. يمكن أن يكون لهذه التكنولوجيا تأثير كبير على صناعات مثل الرعاية الصحية والتعدين والملاحة.

على سبيل المثال ، قد تكون أجهزة الاستشعار الكمومية قادرة على مساعدتنا في اكتشاف العلامات المبكرة للأمراض في أجسامنا وتحديد مواقع المعادن الثمينة المخبأة في أعماق الأرض.

على عكس أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، التي تخزن المعلومات وتعالجها باستخدام البتات (الأصفار والآحاد) ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية “كيوبت” ، والتي يمكن أن توجد كأصفار أو آحاد أو مجموعات من الاثنين معًا.

لا توجد أجهزة كمبيوتر كمومية تعمل بكامل طاقتها بعد – لكن يعتقد العلماء أنهم سيكونون قادرين على إجراء أنواع معينة من العمليات الحسابية بسرعة البرق ، وحل بعض المشكلات التي قد تستغرق أجهزة الكمبيوتر اليوم ملايين السنين للتصدع. سيكون لهذا آثار كبيرة على مجالات تشمل التشفير والذكاء الاصطناعي واكتشاف الأدوية والنمذجة المناخية.

يعمل الباحثون أيضًا على شبكات اتصالات كمومية فائقة الأمان يكاد يكون من المستحيل اختراقها أو التنصت عليها. على شبكات مثل هذه ، يمكن اكتشاف محاولات اعتراض الرسائل على الفور من قبل المرسل والمستقبل.

السباق الكمومي

ترى استراتيجية الكم الوطنية الأسترالية انضمامنا إلى بلدان ومناطق أخرى ، متسابقين لإطلاق إمكانات تكنولوجيا الكم والسيطرة على السوق. الولايات المتحدة والصين وأوروبا تستثمر مليارات الدولارات في البحث والتطوير الكمي.

إذا أرادت أستراليا المواكبة ، فعليها أن تتحرك الآن. ولكن لماذا تعتبر المواكبة مهمة جدًا؟

أولاً ، لا نريد أن نتخلف عن الركب في صناعة تكنولوجيا الكم سريعة النمو. وفقًا لتوقعات CSIRO ، يمكن أن تبلغ قيمة صناعة الكم 4.6 مليار دولار أسترالي بحلول نهاية العقد. بحلول عام 2045 ، قد توظف العديد من الأشخاص كما يفعل قطاع النفط والغاز اليوم ، بإيرادات تبلغ 6 مليارات دولار و 19400 وظيفة مباشرة.

اقرأ المزيد: ذكاء اصطناعي أفضل ، تواصل غير قابل للاختراق ، رصد الغواصات: سباق تسلح تكنولوجيا الكم يحتدم

مع تقدم الدول الأخرى ، تخاطر أستراليا بخسارة الفوائد الاقتصادية المحتملة. قد نفقد أيضًا موظفين موهوبين في البلدان التي تستثمر أكثر في أبحاث الكم. تهدف مشاريع مثل المحاولة الطموحة لبناء أول كمبيوتر كمي كامل في العالم إلى توفير الفرص المحلية والتمويل جنبًا إلى جنب مع أهدافها العليا.

علاوة على ذلك ، تتحمل أستراليا مسؤولية ضمان تطوير التقنيات الكمية واستخدامها بشكل أخلاقي ، وإدارة مخاطرها.

على سبيل المثال ، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية تمكين المتسللين من كسر بروتوكولات التشفير الحالية ، مما يجعل خدمات الإنترنت عرضة للخطر. يعد تجميع البيانات من قبل الشركات مصدر قلق بالفعل ، ويمكن أن تؤدي الحوسبة الكمية إلى تفاقم هذه المشكلة. حتى الأمن القومي يمكن أن يتعرض للخطر بسبب فك التشفير الكمي.

الابتكار المسؤول

لتحقيق أقصى استفادة من قوة التكنولوجيا الكمية ، نحتاج إلى أن نكون استباقيين ، ونركز على الصالح العام ، ونفكر فيه من عدة وجهات نظر لضمان “الابتكار المسؤول”.

التعاون والحوار الواسع ضروريان. ستساعدنا المحادثات بين الخبراء في مجالات مثل الحوسبة الكمومية والأمن السيبراني والأخلاق والعلوم الاجتماعية – ربما من خلال المؤتمرات أو ورش العمل المنتظمة – على معالجة المخاطر الفنية والأخلاقية.

سيكون الانخراط مع المجتمع والتركيز على الصالح العام ضروريًا أيضًا. يجب أن يشارك الجمهور في المناقشات للتأكد من أن التقنيات الكمومية الجديدة تفيد الجميع ، وليس الشركات فقط. يمكن أن تساعد اجتماعات مجلس المدينة أو المنتديات العامة أو الدردشات عبر الإنترنت العلماء وواضعي السياسات والمواطنين على تبادل الآراء.

اقرأ المزيد: لقد اقتربت “الثورة الكمومية الثانية” تقريبًا. نحن بحاجة للتأكد من أنه يفيد الكثيرين وليس القلائل

ويجب أن نتأكد من أن “المسؤولية” تقع دائمًا جنبًا إلى جنب مع “الابتكار” في التقنيات الكمية. يمكن أن يكون لدى المنظمات العاملة في مجال تكنولوجيا الكم “لجان كم مسؤولة” لمعالجة المخاطر وإشراك أصحاب المصلحة ، مما يضمن الابتكار المسؤول في تكنولوجيا الكم.

إن النجاح في التكنولوجيا الكمومية سيكون كله حول تحقيق التوازن الصحيح: تشجيع كل من الابتكار والمسؤولية. من خلال الاستثمار في تكنولوجيا الكم والعمل معًا لضمان تطويرها المسؤول ، يمكن لأستراليا الاستمرار في ريادتها في الابتكار العلمي مع الاستفادة من الإمكانات التحويلية لهذه التقنيات الناشئة.

تعتبر استراتيجية الكم الوطنية لأستراليا خطوة في هذا الاتجاه.