رقیب هوش مصنوعی به میدان آمد

پیچیدگی حیرت‌انگیز کوانتوم،احتمالا یکی ازدلایل کمرنگ‌تر بودن آن درمقایسه باستاره فعلی فناوری،یعنی هوش مصنوعی به‌شمار می‌رود؛ حال آن‌که غول‌هایی مانند مایکروسافت و گوگل پیوسته اخبار بزرگی در این حوزه اعلام می‌کنند.
   
تفاوت‌های بنیادین کوانتوم و هوش مصنوعی
به‌طور کلی، کوانتوم را بیشتر درقالب سخت‌افزارهایی مانندحسگرها و کامپیوترها می‌شناسیم، درحالی که هوش مصنوعی عمدتا مبتنی بر نرم‌افزار است،هرچند برای اجرا به سخت‌افزار نیاز دارد.ترکیب این دو می‌تواندروزی فناوری جدیدی خلق کند که قدرتمندتر از هر چیزی باشد که تاکنون ساخته‌ایم؛ البته کلمه «می‌تواند»بارسنگینی دراین پیش‌بینی بر دوش می‌کشد. 
برایان هاپکینز، معاون و تحلیلگر ارشد فناوری‌های نوظهور در شرکت تحقیقاتی فارستر می‌گوید: «پتانسیل وجود دارد اما هنوز قضاوت نهایی نشده است. آزمایش‌های اولیه نویدبخش هستند اما همه نشان می‌دهند که برای اعمال مؤثر اثرات کوانتومی بر هوش مصنوعی، به کامپیوترهای کوانتومی بسیار قدرتمندتر و تحقیقات نوآورانه بیشتری نیاز داریم.»
   
ارزش اقتصادی و سایه هیجان کاذب
از نظر ارزش اقتصادی، هر دو حوزه سودآور هستند.براساس گزارش گروه تحقیقاتی مک‌کینزی، بخش کوانتوم تا سال ۲۰۳۵ می‌تواند تا ۹۷ میلیارد دلار ارزش داشته باشد. درمقابل، ارزش هوش مصنوعی در مقیاس تریلیون دلاری پیش‌بینی می‌شود اما هر دو زیر سایه هیجان کاذب و ترکیدن حباب‌ها زندگی می‌کنند.هاپکینز با طنز می‌گوید: «من قبلا فکر می‌کردم محاسبات کوانتومی بیش ازحد هیاهو دارد،تا این‌که تب هوش مصنوعی فرارسید.» در اواسط اکتبر، تحلیلگران هشدار دادند برخی سهام کلیدی کوانتوم ممکن است تا ۶۲درصدسقوط کنند،درحالی‌که زمزمه‌های حباب هوش مصنوعی بلندتر می‌شود. 
   
توهمات AI و خطاهای کوانتومی
کوانتوم و هوش مصنوعی یک وجه اشتراک دیگر دارند: خطاها. ما اکنون با «توهمات» ابزارهای هوش مصنوعی مولد آشنا هستیم اما کوانتوم با نوع دیگری از خطا دست و پنجه نرم می‌کند. این خطاها به‌دلیل شکنندگی شدید حالتی که ذرات باید در آن عمل کنند، ایجاد می‌شوند. کوچک‌ترین تغییر در محیط-از‌جمله نور و نویز-می‌تواند آنها را مختل کند. حفظ چنین محیطی دشوار است. این هفته، ایلان ماسک پیشنهاد کرد که محاسبات کوانتومی بهترین عملکرد را در «گودال‌های همیشه سایه‌دار ماه» خواهد داشت. 
   
ظاهر عجیب کامپیوترهای کوانتومی
کامپیوترهای کوانتومی هیچ شباهتی به ماشین‌های سنتی ندارند. طرح استانداردی برای آنها وجود ندارد اما در حال حاضر بسیار بزرگ هستند و در آزمایشگاه‌ها جای می‌گیرند. رایج‌ترین شکل‌شان شبیه به‌عروس دریایی است. این ماشین‌ها به دماهای بسیار پایین و لیزر نیاز دارند‌؛ چیزی که بعید به نظر می‌رسد در خانه یا جیب شما جای گیرد. همچنین کمی هم لوکس هستند‌؛ محققان دریافته‌اند که استفاده از الماس‌های مصنوعی برای ساخت کیوبیت‌ها (واحدهای پایه کامپیوترهای کوانتومی) امکان کار در دمای نزدیک به اتاق را فراهم می‌کند. شرکت جواهرات لوکس د بیرز، زیرمجموعه‌ای به نام Element Six دارد که ادعا می‌کند سال ۲۰۲۰ اولین الماس کوانتومی عمومی جهان را عرضه کرده است. این شرکت با آمازون برای بهینه‌سازی الماس‌های مصنوعی در شبکه‌های آینده ماشین‌های کوانتومی همکاری می‌کند. 
   
کامپیوترهای کوانتومی در کودکی خود
این ماشین‌ها هنوز در مراحل اولیه هستند. اعتقاد بر این است که حدود ۲۰۰ مورد از آنها در سراسر جهان وجود دارد (هرچند چین تعداد آنها را فاش نکرده است). با این حال، کارشناسان کوانتوم ادعاهای جسورانه‌ای مطرح می‌کنند. رجیب هازرا، مدیرعامل شرکت «کوانتونیوم» که اخیرا ۱۰ میلیارد دلار ارزش‌گذاری شده، گفت: «ما به‌عنوان مصرف‌کننده، تأثیرات محاسبات کوانتومی را تقریبا در هر جنبه‌ای از زندگی‌مان لمس خواهیم کرد. حوزه کوانتوم، از نظر کاربردها، به نظر من به اندازه یا حتی بزرگ‌تر از هوش مصنوعی است.» پروفسور سر پیتر نایت، یکی از برجسته‌ترین کارشناسان کوانتومی بریتانیا، به دکتر جیم الخلیلی گفت: «چیزهایی که محاسبه‌شان حتی روی قدرتمندترین ابرکامپیوترها هم به‌اندازه عمر کیهان طول می‌کشد، احتمالا در چند ثانیه انجام می‌شوند.»
   
کاربردهای شگفت‌انگیز در مراقبت‌های بهداشتی
مانند هوش مصنوعی، بخش عمده تحقیقات کوانتومی بر بهبود مراقبت‌های بهداشتی تمرکز دارد. کامپیوترهای کوانتومی روزی قادر خواهند بود ترکیب‌های بی‌شمار مولکولی را برای کشف داروهای جدید، بی‌وقفه پردازش کنند  ــ فرآیندی که اکنون با کامپیوترهای کلاسیک سال‌ها زمان می‌برد. برای درک مقیاس، گوگل در دسامبر ۲۰۲۴ تراشه کوانتومی «ویلاو» را رونمایی کرد که ادعا می‌کند مسأله‌ای را در پنج دقیقه حل می‌کند؛ در حالی‌که سریع‌ترین ابرکامپیوترهای جهان ۱۰سپتیلیون سال (یعنی۱۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ سال) برای حل آن نیاز دارند. هازرا می‌گوید این پیشرفت، راه را برای ظهور داروهای شخصی‌سازی‌شده هموار می‌کند؛ جایی که به جای نسخه استاندارد، دارویی متناسب با بدن خود دریافت می‌کنید که بیشترین احتمال اثربخشی را دارد. این قابلیت به فرآیندهای شیمیایی گسترده‌تر، مانند تولید کارآمدتر کودها نیز تسری می‌یابد و می‌تواند کمک بزرگی به کشاورزان جهان کند.
   
از ساعت‌های اتمی تا اسکن مغز
حسگرهای کوانتومی-که از اصول مکانیک کوانتومی برای اندازه‌گیری فوق‌دقیق بهره می‌برند- پیش‌تر وجود داشتند و در ساعت‌های اتمی به کار می‌روند. سال ۲۰۱۹، دانشمندان دانشگاه ناتینگهام آنها را در دستگاهی به اندازه کلاه دوچرخه‌سواری قرار دادند و برای اسکن مغزی غیرتهاجمی کودکان مبتلا به صرع به‌کار گرفتند. رایان هیل، محقق، گفت: «بنیان‌های شناخت انسانی در دهه‌های نخست زندگی شکل می‌گیرد، اما همواره راه‌های محدودی برای مطالعه‌شان وجود داشته؛ به‌دلیل محدودیت‌های فناوری اسکن مغز. مشکل اصلی همیشه حرکت بوده؛ اسکنرهای بزرگ سنتی نیازمند بی‌حرکتی کامل بیمارند. این نه‌تنها تصویری دقیق از مغز در محیط طبیعی ارائه نمی‌دهد، بلکه محدودیت‌های شدیدی برای اسکن مغزی کودکان ایجاد می‌کند.»
   
جایگزین GPS و مدیریت شبکه برق
سال گذشته، دانشمندان کالج امپریال لندن جایگزینی برای ناوبری ماهواره‌ای GPS به نام «قطب‌نمای کوانتومی» را در شبکه متروی لندن آزمایش کردند. GPS زیر زمین کار نمی‌کند اما این سیستم کار می‌کند - ایده این است که اشیاء را در هر نقطه از جهان، چه بالای زمین و چه زیر آن، دقیق‌تر ردیابی و مکان‌یابی کند، برخلاف سیگنال‌های GPS که قابل مسدودسازی، فیلترینگ و تأثیرپذیری از آب‌وهوا هستند. دکتر مایکل کاتبرت، مدیر مرکز ملی محاسبات کوانتومی بریتانیا، می‌گوید: «اقتصاد بریتانیا روزانه به میزان یک میلیارد پوند به GPS وابسته است؛ موقعیت‌یابی، ناوبری و زمان‌بندی اغلب به عنوان نیاز دفاعی برچسب می‌خورد اما تمام تراکنش‌های مالی ما برای احراز هویت به مهر زمانی نیاز دارند. استفاده از ساعت‌ها و مغناطیس‌سنج‌های کوانتومی، تاب‌آوری در برابر جعل سیستم‌های ناوبری حیاتی ما ایجاد می‌کند.» شبکه ملی برق بریتانیا در تحقیقات کوانتومی سرمایه‌گذاری می‌کند تا ببیند آیا می‌تواند به «قطع بار» کمک کند؛ یعنی بهینه‌سازی خروجی هزاران ژنراتور برخوردار از منابع مختلف انرژی در زمان واقعی همگام با نوسان تقاضا، به‌منظور جلوگیری از بروز خاموشی‌ها. 

تهدیدهای امنیتی: روز Q و رمزنگاری مقاوم
تا اینجا همه چیز خوب است اما باید درباره اسرار صحبت کنیم. پذیرفته شده که اشکال فعلی رمزنگاری (روش ذخیره داده‌های شخصی و اسرار رسمی) روزی توسط فناوری کوانتومی‌ای که می‌تواند هر ترکیب ممکن را در زمان رکورد پردازش کند، شکسته خواهد شد. برخی کشورها داده‌های رمزنگاری‌شده یکدیگرراسرقت می‌کنندتا روزی آن را رمزگشایی کنند. پروفسور آلن وودوارد، کارشناس امنیت سایبری دانشگاه ساری(surrey)، می‌گوید: «این را برداشت اکنون، رمزگشایی بعدا»می‌نامند. نظریه شکستن رمزنگاری کلید عمومی فعلی، منتظر یک کامپیوتر کوانتومی واقعا عملی است. تهدید آن‌قدر بالاست که فرض بر این است همه باید اکنون رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم را معرفی کنند.» لحظه وجود چنین کامپیوتری گاهی «روز Q» نامیده می‌شود. تخمین‌ها متفاوت است اما برایان هاپکینز از فارستر می‌گوید که ممکن است چنین چیزی به‌زودی -حدود سال ۲۰۳۰- از راه برسد. شرکت‌هایی مانند اپل و پلتفرم پیام‌رسان امن سیگنال، کلیدهای رمزنگاری پساکوانتومی را عرضه کرده‌اند اما نمی‌توان آنها را به داده‌های رمزنگاری‌شده سنتی به صورت گذشته‌نگر اعمال کرد. دانیل شیو، رئیس سابق طراحی رمزنگاری در آژانس اطلاعاتی، امنیتی و سایبری بریتانیا، به ساندی تایمز می‌گوید: «محتمل است که داده‌های تقریبا تمام شهروندان بریتانیایی در حملات سایبری حمایت‌شده توسط دولت چین به خطر افتاده باشد». ذخیره‌سازی داده‌ها، در انتظار زمانی که قابل رمزگشایی و مطالعه شود.