أحدث الأخبار مع #QKD
أخبارنا
١٢-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- أخبارنا
حسام الحوراني : تطوير شبكات الكم والإنترنت الكمومي: عصر الاتصالات الآمنة بدأ الآن
أخبارنا : تخيل عالمًا تكون فيه البيانات محمية ضد أي محاولة اختراق، حيث تصبح كلمات المرور والتشفيرات التقليدية شيئًا من الماضي، وتتحول شبكة الإنترنت إلى منظومة فائقة الذكاء لا يمكن التنصت عليها أو التلاعب بها. هذا ليس سيناريو خيال علمي، بل وعدٌ تقني يوشك أن يتحقق مع بزوغ فجر شبكات الكم (Quantum Networks) وبداية حقبة جديدة تُعرف بـالإنترنت الكمومي (Quantum Internet). في السنوات الأخيرة، بدأ العلماء والمهندسون حول العالم العمل على تطوير شبكات كمومية تُحدث ثورة في مفهوم الاتصالات. فعلى عكس الشبكات التقليدية التي تعتمد على الإشارات الإلكترونية أو الضوئية لنقل المعلومات، تستند الشبكات الكمومية إلى قوانين ميكانيكا الكم، وخاصة ظاهرة التشابك الكمومي (Quantum Entanglement)، وهي خاصية غريبة تسمح لجسيمين بالتواصل بشكل فوري مهما كانت المسافة بينهما. النتيجة؟ إمكانية نقل المعلومات بطريقة لا يمكن التنصت عليها دون أن يُكتشف ذلك فورًا. وهذا ما يجعل الإنترنت الكمومي حجر الزاوية في مستقبل الأمن السيبراني العالمي. تخيل أنك ترسل رسالة إلكترونية، لكن بدلاً من تشفيرها بكلمة مرور، يتم تشفيرها باستخدام فوتونات كمومية متشابكة، بحيث إذا حاول أي طرف ثالث التسلل أو اعتراض الإشارة، فإن النظام سيعرف على الفور أن هناك من يحاول التجسس، وسيتم تعطيل الاتصال تلقائيًا. هذه التقنية تُعرف باسم توزيع المفاتيح الكمومية (Quantum Key Distribution - QKD)، وهي بالفعل قيد الاستخدام التجريبي في عدة دول مثل الصين، الولايات المتحدة. لقد أعلنت الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي والصين عن خطط لبناء شبكات كمومية وطنية بالكامل بحلول نهاية هذا العقد، تتضمن عقد الألياف الضوئية الكمومية بين المدن الرئيسية، وإنشاء بنية تحتية تستعد لما يُعرف بـ «الإنترنت ما بعد الكلاسيكي». لكن ما الذي يجعل الإنترنت الكمومي مهمًا إلى هذا الحد؟ الجواب ببساطة يكمن في اللامحدودية التي يقدمها في مجالي الأمان والسرعة. فالاتصالات الكمومية قادرة على تجاوز العقبات الحالية في نقل البيانات، من خلال تقنيات تُعرف باسم «التخزين الكمومي» و»المكررات الكمومية» التي تُعيد بناء الإشارات دون فقدان المعلومات، مما يفتح الباب لنقل بيانات لمسافات شاسعة دون الحاجة لمراكز وسيطة. الأثر الاقتصادي المتوقع لهذه التكنولوجيا مذهل. تُقدّر بعض الدراسات أن حجم سوق الإنترنت الكمومي قد يتجاوز 100 مليار دولار بحلول عام 2035، مع تطبيقات تشمل البنوك، الدفاع، الطاقة، وحتى الصحة. الشركات الكبرى مثل IBM وGoogle وAmazon وAlibaba تضخ مليارات الدولارات في هذا المجال، مستشرفةً عصرًا جديدًا من الاتصالات فائقة الأمان والتخصيص. ومع ذلك، فإن بناء شبكة كمومية حقيقية ليس بالأمر السهل. فالتحديات التقنية هائلة، من الحفاظ على استقرار الكيوبتات أثناء النقل، إلى تقليل الفقد الكمومي في الألياف الضوئية، وحتى تصميم بروتوكولات كمومية جديدة. ولهذا، يعمل باحثون في جامعات ومعاهد متقدمة مثل MIT وETH Zurich على تطوير ما يُعرف بـ»بروتوكولات الإنترنت الكمومي» التي ستُشكّل لغة التواصل بين الحواسيب الكمومية المستقبلية. وفي العالم العربي، قد تكون هذه التقنية فرصة استراتيجية هائلة للدول التي تسعى إلى تنويع اقتصاداتها وتعزيز أمنها السيبراني. إذ يمكن لدول مثل الإمارات والسعودية والأردن، التي استثمرت بالفعل في تقنيات الذكاء الاصطناعي والحوسبة المتقدمة، أن تضع أقدامها مبكرًا في سباق الإنترنت الكمومي، سواء عبر شراكات مع مراكز أبحاث عالمية أو تطوير بنية تحتية تعليمية تُخرج جيلًا من «مهندسي الكم». ولا يمكن تجاهل العلاقة العميقة بين الذكاء الاصطناعي وحوسبة الكم، حيث يُتوقع أن يعمل الإنترنت الكمومي كجسر بين أنظمة ذكاء اصطناعي فائقة تعمل على حواسيب كمومية، مما يعني شبكات قادرة على تحليل البيانات، التنبؤ، واتخاذ القرار لحظيًا – في تطبيقات تمتد من الأمن إلى الطب إلى التجارة الذكية. في هذا السياق، فإن الإنترنت الكمومي لا يمثل مجرد ترقية لشبكات الاتصال، بل نقلة نوعية في طريقة تفاعل البشر والأنظمة مع العالم الرقمي. إنه تأسيس لعالم حيث الثقة والأمان والسرعة ليست ميزات إضافية، بل هي الأساس. في النهاية، يمكن القول إننا نعيش اليوم لحظة مشابهة للحظة اختراع الإنترنت في التسعينيات. لكن هذه المرة، نحن على أعتاب شبكة لا تُشاهد فيها البيانات فقط، بل تُحسّ، وتستجيب، وتحمي نفسها. والذين يستثمرون اليوم في الإنترنت الكمومي، هم من سيقودون المستقبل التكنولوجي والسياسي والاقتصادي لعقود قادمة. فهل نحن مستعدون؟ وهل سيكون للعالم العربي دور فاعل في هذه الثورة الصامتة؟ الإنترنت الكمومي قادم... والخطوة التالية ملكٌ لمن يجرؤ على أن يبدأ الآن.
الدستور
١٢-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- الدستور
تطوير شبكات الكم والإنترنت الكمومي: عصر الاتصالات الآمنة بدأ الآن
تخيل عالمًا تكون فيه البيانات محمية ضد أي محاولة اختراق، حيث تصبح كلمات المرور والتشفيرات التقليدية شيئًا من الماضي، وتتحول شبكة الإنترنت إلى منظومة فائقة الذكاء لا يمكن التنصت عليها أو التلاعب بها. هذا ليس سيناريو خيال علمي، بل وعدٌ تقني يوشك أن يتحقق مع بزوغ فجر شبكات الكم (Quantum Networks) وبداية حقبة جديدة تُعرف بـالإنترنت الكمومي (Quantum Internet). في السنوات الأخيرة، بدأ العلماء والمهندسون حول العالم العمل على تطوير شبكات كمومية تُحدث ثورة في مفهوم الاتصالات. فعلى عكس الشبكات التقليدية التي تعتمد على الإشارات الإلكترونية أو الضوئية لنقل المعلومات، تستند الشبكات الكمومية إلى قوانين ميكانيكا الكم، وخاصة ظاهرة التشابك الكمومي (Quantum Entanglement)، وهي خاصية غريبة تسمح لجسيمين بالتواصل بشكل فوري مهما كانت المسافة بينهما. النتيجة؟ إمكانية نقل المعلومات بطريقة لا يمكن التنصت عليها دون أن يُكتشف ذلك فورًا. وهذا ما يجعل الإنترنت الكمومي حجر الزاوية في مستقبل الأمن السيبراني العالمي. تخيل أنك ترسل رسالة إلكترونية، لكن بدلاً من تشفيرها بكلمة مرور، يتم تشفيرها باستخدام فوتونات كمومية متشابكة، بحيث إذا حاول أي طرف ثالث التسلل أو اعتراض الإشارة، فإن النظام سيعرف على الفور أن هناك من يحاول التجسس، وسيتم تعطيل الاتصال تلقائيًا. هذه التقنية تُعرف باسم توزيع المفاتيح الكمومية (Quantum Key Distribution - QKD)، وهي بالفعل قيد الاستخدام التجريبي في عدة دول مثل الصين، الولايات المتحدة. لقد أعلنت الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي والصين عن خطط لبناء شبكات كمومية وطنية بالكامل بحلول نهاية هذا العقد، تتضمن عقد الألياف الضوئية الكمومية بين المدن الرئيسية، وإنشاء بنية تحتية تستعد لما يُعرف بـ «الإنترنت ما بعد الكلاسيكي». لكن ما الذي يجعل الإنترنت الكمومي مهمًا إلى هذا الحد؟ الجواب ببساطة يكمن في اللامحدودية التي يقدمها في مجالي الأمان والسرعة. فالاتصالات الكمومية قادرة على تجاوز العقبات الحالية في نقل البيانات، من خلال تقنيات تُعرف باسم «التخزين الكمومي» و»المكررات الكمومية» التي تُعيد بناء الإشارات دون فقدان المعلومات، مما يفتح الباب لنقل بيانات لمسافات شاسعة دون الحاجة لمراكز وسيطة. الأثر الاقتصادي المتوقع لهذه التكنولوجيا مذهل. تُقدّر بعض الدراسات أن حجم سوق الإنترنت الكمومي قد يتجاوز 100 مليار دولار بحلول عام 2035، مع تطبيقات تشمل البنوك، الدفاع، الطاقة، وحتى الصحة. الشركات الكبرى مثل IBM وGoogle وAmazon وAlibaba تضخ مليارات الدولارات في هذا المجال، مستشرفةً عصرًا جديدًا من الاتصالات فائقة الأمان والتخصيص. ومع ذلك، فإن بناء شبكة كمومية حقيقية ليس بالأمر السهل. فالتحديات التقنية هائلة، من الحفاظ على استقرار الكيوبتات أثناء النقل، إلى تقليل الفقد الكمومي في الألياف الضوئية، وحتى تصميم بروتوكولات كمومية جديدة. ولهذا، يعمل باحثون في جامعات ومعاهد متقدمة مثل MIT وETH Zurich على تطوير ما يُعرف بـ»بروتوكولات الإنترنت الكمومي» التي ستُشكّل لغة التواصل بين الحواسيب الكمومية المستقبلية. وفي العالم العربي، قد تكون هذه التقنية فرصة استراتيجية هائلة للدول التي تسعى إلى تنويع اقتصاداتها وتعزيز أمنها السيبراني. إذ يمكن لدول مثل الإمارات والسعودية والأردن، التي استثمرت بالفعل في تقنيات الذكاء الاصطناعي والحوسبة المتقدمة، أن تضع أقدامها مبكرًا في سباق الإنترنت الكمومي، سواء عبر شراكات مع مراكز أبحاث عالمية أو تطوير بنية تحتية تعليمية تُخرج جيلًا من «مهندسي الكم». ولا يمكن تجاهل العلاقة العميقة بين الذكاء الاصطناعي وحوسبة الكم، حيث يُتوقع أن يعمل الإنترنت الكمومي كجسر بين أنظمة ذكاء اصطناعي فائقة تعمل على حواسيب كمومية، مما يعني شبكات قادرة على تحليل البيانات، التنبؤ، واتخاذ القرار لحظيًا – في تطبيقات تمتد من الأمن إلى الطب إلى التجارة الذكية. في هذا السياق، فإن الإنترنت الكمومي لا يمثل مجرد ترقية لشبكات الاتصال، بل نقلة نوعية في طريقة تفاعل البشر والأنظمة مع العالم الرقمي. إنه تأسيس لعالم حيث الثقة والأمان والسرعة ليست ميزات إضافية، بل هي الأساس. في النهاية، يمكن القول إننا نعيش اليوم لحظة مشابهة للحظة اختراع الإنترنت في التسعينيات. لكن هذه المرة، نحن على أعتاب شبكة لا تُشاهد فيها البيانات فقط، بل تُحسّ، وتستجيب، وتحمي نفسها. والذين يستثمرون اليوم في الإنترنت الكمومي، هم من سيقودون المستقبل التكنولوجي والسياسي والاقتصادي لعقود قادمة. فهل نحن مستعدون؟ وهل سيكون للعالم العربي دور فاعل في هذه الثورة الصامتة؟ الإنترنت الكمومي قادم... والخطوة التالية ملكٌ لمن يجرؤ على أن يبدأ الآن.
الميادين
٠٤-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- الميادين
الصين تطور أطول خط اتصال كمي آمن في العالم
تمكّن باحثون من إطلاق أطول رابط اتصالات كمومي في العالم، باستخدام الأقمار الصناعية الصغيرة، فاسحين المجال أمام إطلاق شبكة من المحطات الأرضية الضوئية.وذكرت صحيفة "ساوث تشاينا مورنينغ بوست" أن باحثين من الصين وجنوب أفريقيا استخدموا أقماراً صناعية صغيرة منخفضة التكلفة ومحطات أرضية محمولة لإنشاء أطول رابط اتصالات كمومي في العالم.وبحسب الصحيفة، استخدم الباحثون القمر الصناعي الصيني الكمومي "جينان-1" لإقامة اتصالات بين جامعة ستيلينبوش في جنوب أفريقيا وقاعدة في بكين يديرها علماء من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية. Scientists from South Africa and China have successfully created the world's longest intercontinental quantum satellite communication link, spanning 12,900 kilometres between the two countries, using China's Jinan-1 quantum microsatellite in LEO. مفتاح تشفير مشترك، أرسل الفريق صورتين عبر القمر الصناعي، لسور الصين العظيم، وحرم جامعة ستيلينبوش، على مسافة 12900 كيلومتر. Update: Chinese-led team achieves world's first 10,000-km quantum-secured communication. Using Jinan-1 micro-nano satellite and compact ground stations, this new breakthrough demonstrates potential for secure #quantum communication on a global scale وكان مقال في "سبايس نيوز" تقل عن الباحث بان جيانوي، وهو عالم في الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)، قوله: "يوفر هذا الإنجاز أساساً متيناً لخططنا المستقبلية لإطلاق العديد من الأقمار الصناعية الدقيقة وإنشاء شبكة واسعة من المحطات الأرضية الضوئية، مما سيقربنا من تحقيق كوكبة أقمار صناعية كمية عملية". ستشهد الخطوة الأولى إطلاق 3 أو 5 أقمار صناعية صغيرة تُركز على تقنية QKD - توليد جسيمات متشابكة لاستخدامها كمفاتيح كمية - بكتل أقل من 100 كيلوغرام. سيتم إرسال هذه الأقمار إلى مدارات متزامنة مع الشمس (SSO) على ارتفاعات 800 كيلومتر، وفقًا لورقة بحثية نُشرت عام 2022 من تأليف بان وآخرين في الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية (USTC). وستوفر أقمار LEO روابط بين المدن، بينما ستتيح الأقمار الصناعية في مدارات أعلى اتصالات كمية بين القارات. وتعاونت الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية وجهات أخرى في إطلاق القمر الصناعي جينان-1 عام 2022 على متن صاروخ ليجيان-1، والذي يعمل بواسطة وحدة إطلاق تابعة للأكاديمية الصينية للعلوم. يُعد هذا القمر الصناعي أول قمر صناعي تجريبي بتقنية QKD لشبكة المدار الأرضي المنخفض، وقد أظهر تصغيراُ للتقنيات الرئيسية.
