ان الاتصالات الآمنة الكمومية هي طرق من المتوقع أن تكون «آمنة كمومية» في ظهور أنظمة الحوسبة الكمية التي يمكنها كسر أنظمة التشفير الحالية.من المتوقع أن يكون توزيع المفتاح الكمي، أو "QKD" أحد المكونات الهامة لأنظمة الاتصالات الآمنة الكمومية: طريقة لنقل المعلومات باستخدام الضوء المتشابك بطريقة تجعل أي اعتراض للإرسال واضحًا للمستخدم. هناك تقنية أخرى في هذا المجال هي مولد الأرقام العشوائية الكمومية المستخدم لحماية البيانات. ينتج عن ذلك أرقام عشوائية حقًا دون اتباع إجراءات خوارزمياتالحوسبة التي تقلد العشوائية فقط.[2]
الحوسبة
من المتوقع أن يكون لأجهزة الكمبيوتر الكمومية عدد من الاستخدامات المهمة في مجالات الحوسبة مثل التحسين والتعلم الآلي. ربما اشتهروا بقدرتهم المتوقعة على تنفيذ " خوارزمية شور "، والتي يمكن استخدامها لتحليل أعداد كبيرة وهي عملية مهمة في تأمين عمليات نقل البيانات.
خلفية تاريخية
هناك العديد من الأجهزة المتاحة اليوم والتي تعتمد بشكل أساسي على تأثيرات ميكانيكا الكم. وتشمل هذه أنظمة الليزروالترانزستوراتوأجهزة أشباه الموصلات وغيرها من الأجهزة، مثل أجهزة التصويربالرنين المغناطيسي. صنف مختبر العلوم والتكنولوجيا الدفاعية في المملكة المتحدة (DSTL) هذه الأجهزة على أنها «كوانتوم 1.0»، [3] وهي أجهزة تعتمد على تأثيرات ميكانيكا الكم. يُنظر إلى هذه بشكل عام على أنها فئة من الأجهزة التي تخلق بنشاط وتعالج وتقرأ الحالات الكمية للمادة، وغالبًا ما تستخدم التأثيرات الكمية للتراكب والتشابك.
الفيزياء الكمية ركيزةٌ أيضًا للحواسيب الحديثة التي لم تكن لتعمل دون فهمنا لأشباه الموصلات، وبنية النطاق الإلكتروني، والإشابة. وبفضل رقاقات ذاكرة «NAND Flash» ننعم الآن بنظم تخزين مستديمة وفعالة. لذلك في كل مرة نطفئ فيها هواتفنا المحمولة أو ذواكرنا سواءً من نوع USB، أو الأقراص الصلبة، أو غير ذلك من مراكز البيانات، لا تُمسح جميع البيانات المخزنة. هذه أمثلة بسيطة على ما تقدمه ميكانيكا الكم. ذاكرة «NAND Flash»، التصوير بالرنين المغناطيسي، والساعات الذرية، ونظم الملاحة عبر الأقمار الصناعية (GPS)، الحوسبة الكمومية والأمان، [19]
الاستمثار
إن الشركات التي تتطلع إلى الأمام للاستثمار بشكل فعال في تكنولوجيا الكم، يجب أن تتطلع إلى العمل مع المراكز الجامعية والشركات الموجهة للأعمال التجارية على دراية بالتكنولوجيا. تمتلك الجامعات أفكارًا إبداعية تستند إلى العلوم، وتواجه الشركات مشاكل حقيقية يمكن أن تحلها مثل هذه البراعة. لمواءمة هذين المجالين من الخبرة، يجب أن تكون هناك تقييمات تعاونية لكيفية مقارنة تقنية الكم الجديدة بالبدائل التقليدية. عندها فقط يمكن للمؤسسات بناء حالات عمل قوية.[20]
^"Physics, Philosophy, and Quantum Technology," D.Deutsch in the Proceedings of the Sixth International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing, Shapiro, J.H. and Hirota, O., Eds. (Rinton Press, Princeton, NJ. 2003) نسخة محفوظة 2009-01-07 على موقع واي باك مشين.
^
Alexander Hellemans.
Europe Bets €1 Billion on Quantum Tech:
A 10-year-long megaproject will go beyond quantum computing and cryptography to advance other emerging technologies".
July 2016.
IEEE Spectrum.
نسخة محفوظة 2020-11-08 على موقع واي باك مشين.
^Raymer، Michael G.؛ Monroe، Christopher (2019). "The US National Quantum Initiative". Quantum Science and Technology. ج. 4 ع. 2: 020504. DOI:10.1088/2058-9565/ab0441.