الحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي والتمويل اللامركزي: الاستعداد لتحول نموذجي في التكنولوجيا

المؤلف: Kava Labs المصدر: متوسط

المخاطر التي يقودها الذكاء الاصطناعي في العالم مقالة ذات صلة بالتقييم، لقد رأينا كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يعزز أمن الشبكة من خلال الكشف عن الحالات الشاذة والتحليل التنبؤي. ومع ذلك، ماذا سيحدث إذا ظهرت تقنية أخرى مبتكرة بشكل مستقل وأدت إلى تحول تكنولوجي جديد في مجال التمويل اللامركزي (DeFi)؟ ماذا سيحدث إذا تمكنت هذه التكنولوجيا الجديدة من تعطيل الأسس التي يعتمد عليها التمويل اللامركزي بالكامل من خلال كسر العملات المشفرة؟

مع تطور الحوسبة الكمومية، يشعر العديد من الخبراء أيضًا بالقلق بشأن المستقبل. هذه المخاوف، التي كانت موجودة منذ الأيام الأولى للعملات المشفرة، تفاقمت بسبب إعلان جوجل في الربع الأخير من عام 2024 عن أحدث شريحة كمبيوتر كمومية لها، Willow.

لذلك، في هذه المقالة، سوف نستكشف مبادئ الحوسبة الكمومية، وتهديداتها المحتملة لـ DeFi، وما إذا كان يجب على الصناعة الحذر منها في المستقبل .

مقارنة الحوسبة التقليدية والحوسبة الكمومية

عند مناقشة تهديدات الحوسبة الكمومية، نحن أولاً نحن بحاجة إلى فهم أنها تختلف اختلافًا جوهريًا عن أنظمة الحوسبة التقليدية التي نعرفها اليوم. للبدء في فهمها، علينا أن ننتقل إلى أصغر وحدة من المعلومات الرقمية - البت. البتات هي اللبنات الأساسية لجميع تقنيات الحوسبة الحديثة، وقد تم تمثيلها تاريخياً بالرقم 0 أو 1.

تمكن هذه الوحدة الأساسية من التطوير الهيكلي لتكنولوجيا الحوسبة الحديثة على أساسها. تتيح لنا قوة الأنظمة الثنائية بناء أساس متين يمكن بناء أنظمة أكبر وأكثر تعقيدًا عليه.

تتحدى الحوسبة الكمومية طبيعة الأنظمة الثنائية من خلال إنشاء بديل لوحدة الحساب هذه. في الحوسبة الكمومية، تتمتع البتة الكمومية البديلة (qubit) بإمكانيات متعددة، ليس فقط من حيث مكان وجود البتة التقليدية، ولكن أيضًا من حيث إمكانية تشفيرها كـ 1 أو 0 مع حقائق متعددة.

حالات التراكب

تعد حالات التراكب إحدى الركائز الأساسية للحوسبة الكمومية، لكنها مجردة للغاية وقد يصعب على بعض الأشخاص فهمها. في الحوسبة التقليدية، تكون حالة البت دائمًا مؤكدة بنسبة 100%، إما 1 أو 0. في الحوسبة الكمومية، يمكن للبتات الكمومية (qubits) أن تمثل كلا من 1 و0 في نفس الوقت. من الممكن أن نتخيل شيئًا ما "موجود" و"ليس" في نفس الوقت. لا يبدو أن هذا منطقي كثيرًا في التفكير التقليدي والنماذج الكلاسيكية.

إن أبسط طريقة لتفسير هذه الظاهرة هي من خلال عالم فيزياء القرن العشرين إروين شرودنغر ومبدأ عدم اليقين في نظرية ميكانيكا الكم. ربما تكون أكثر دراية بتجربة قطة شرودنغر، حيث طلب منا أن نتخيل موقفًا يتم فيه وضع قطة في صندوق مغلق يحتوي على عداد جيجر وسيتم إطلاق قطعة من المادة المشعة التي كانت تتحلل وغازًا سامًا. من الناحية النظرية، نظرًا لأن عملية تحلل المواد المشعة غير محددة، فإن القطة من الناحية الفنية في حالة حياة أو موت حتى يتم فتح الصندوق، حيث لا يمكننا التأكد من الحالة الدقيقة حتى نفتح الصندوق ونرى بأنفسنا . تكون البتات الكمومية "حية" و"ميتة" حتى تُجبر على إجراء العمليات الحسابية.

الحالات المتشابكة

إذا كنت لا تزال تقرأ، فتهانينا، فإن مفهوم الحوسبة الكمومية لم يكسر عقلك بعد. لذا، الآن بعد أن فهمنا ما هي الكيوبتات وكيف يتم تمثيلها، نحتاج إلى مواصلة استكشاف كيفية ارتباط الجسيمات الموجودة داخل كل كيوبت ببعضها البعض. وهذا ما يسمى بـ الحالة المتشابكة، وهي حجر الزاوية الثاني للحوسبة الكمومية.

لقد رأينا كيف تعمل الحوسبة الكمومية على نموذج تجربة فكرية مشابه لقط شرودنغر. ومع ذلك، فإن الحوسبة الكمومية تأخذ هذا التشبيه إلى مستوى جديد بمساعدة الحالات المتشابكة. لا تقتصر الحوسبة الكمومية على الحفاظ على حالتين حسابيتين في نفس الوقت فحسب، ولكنها تتضمن العديد من المواقف التي تتفاعل وتغير بعضها البعض من خلال مواقع متعددة. تخيل أنك تتنقل في متاهة. في الحوسبة التقليدية، إذا وصل المسار الأول إلى طريق مسدود، فيمكن تصنيفه على أنه صفر. تفشل المحاولة الثانية أيضًا وتستمر العملية تباعًا حتى يتم العثور على الإجابة الصحيحة. في نفس الموقف، ستقوم الحوسبة الكمومية بتعيين جميع المسارات في نفس الوقت، وسيؤثر كل مسار فاشل ومسار ناجح على تأثيرات جميع السيناريوهات الأخرى.

تجربة فكرية أم شيء آخر؟

رغم أن محاولة فهم نظرية الحوسبة الكمومية أمر صعب، إلا أنه أمر بالغ الأهمية إذا أردنا أن نأخذ في الاعتبار الزيادات المبتكرة في قوة الحوسبة. إن تراكب وتشابك الكيوبتات يسمح للحوسبة الكمومية بمعالجة المشكلات بمقاييس وسرعات تفوق بكثير أي شيء يمكننا فهمه اليوم.

أوضحت مقالتنا حول حدود الابتكار التكنولوجي الأحجام المختلفة للمعلومات الرقمية الحديثة. بدءًا من عدد الكيلوبايتات اللازمة لتخزين ملف معالجة كلمات متوسط ​​لمستند مكون من خمس صفحات، وحتى عدد ميغابايت اللازمة لتخزين ملف صوتي بتنسيق MP3 مدته ثلاث دقائق، يعد فهم حجم البيانات الرقمية لبنة أساسية لفهم السبب إن إعادة البناء من البتات إلى الكيوبتات تؤدي إلى هذا المفتاح للتأثير المركب.

باستخدام هذا الإطار المرجعي، يمكننا أن نبدأ في فهم قوة الحوسبة الكمومية. تدعي جوجل أن رقاقتها الكمومية الجديدة، ويلو، ستحل مشكلة في خمس دقائق، وهو ما قد يستغرق أسرع أجهزة الكمبيوتر التقليدية في السوق اليوم عشرة كوادريليون سنة (10 أس 27 سنة). خمس دقائق مقابل 10,000,000,000,000,000,000,000,000 سنة، وإليك الطريقة.

نهاية التشفير الحديث؟

ربما رأيت أن الحوسبة الكمومية قد تبدأ في تشكيل تهديد نظامي لصناعة التمويل اللامركزي (DeFi). إن قوة الحوسبة هذه هي بالضبط نوع التكنولوجيا التي يمكن أن تحل محل أمان التشفير الذي يدعم النظام البيئي blockchain بأكمله. يمكن لهجمات القوة الغاشمة أن تكشف على الفور معلومات المفتاح الخاص وتسرق حسابات المستخدمين.

كما ذكرنا في مقالتنا السابقة، قد يؤدي تكامل قابلية التشغيل البيني للذكاء الاصطناعي وتقنية blockchain إلى تأثير "حبة السم" والسلوك الخبيث الذي يعمل فيه. الآن، من خلال الجمع بين هذه النظريات وإمكانات الحوسبة الكمومية، من السهل تخيل مستقبل حيث يمكن تعطيل مساحة التمويل اللامركزي بالكامل في غضون دقائق.

سبب التفاؤل

إذا كنت قلقًا بشأن تأثير الحوسبة الكمومية على التهديد الذي يشكله التمويل اللامركزي، لا تزال هناك عدة أسباب للتفاؤل. أولاً، إذا لم تكن قد أدركت ذلك بعد، فإن الحوسبة الكمومية معقدة للغاية وصعبة ومكلفة. اليوم، لا يوجد سوى عدد قليل من أجهزة الكمبيوتر الكمومية، معظمها تم تطويره في بيئات شديدة التنظيم والرقابة في شركات مثل IBM، وGoogle، وAmazon، وAlibaba. لا تقلل هذه الشركات من أهمية أمان تشفير DeFi. لأن القيام بذلك من شأنه أن يقوض نفس أمن التشفير المستخدم لحماية البنوك التقليدية والبنية التحتية للدفاع الوطني، بما في ذلك المفاعلات النووية وأنظمة الأسلحة.

ثانيًا، غالبًا ما نقلل من أهمية صناعتنا. حاليًا، تبلغ القيمة الإجمالية (TVL) لمساحة التمويل اللامركزي 125 مليار دولار، مما يجعلها لا تزال صناعة صغيرة جدًا وصغيرة بالمقارنة. وتبلغ القيمة السوقية لبنوك سوق المال أكثر من 90,964.7 مليار دولار، وتبلغ القيمة السوقية للنفط والغاز المتكامل أكثر من 109 مليار دولار. في حين أن هذا قد يبدو متشائمًا، إذا تسارعت تكنولوجيا الحوسبة الكمومية وأصبحت تشكل تهديدًا، فإن مهاجمة مساحة التمويل اللامركزي ستكون الهدف الأقل جاذبية لأن كل شيء آخر في العالم سيكون عرضة للخطر بنفس القدر، إن لم يكن أكثر عرضة للخطر. وحتى لو أصبح التمويل اللامركزي هدفًا، فسوف نواجه العواقب الاجتماعية لهجمات الحوسبة الكمومية، خاصة في المجالات الأخرى الأكثر إلحاحًا، مثل تعطيل سلسلة التوريد العالمية، أو الذكاء العام الاصطناعي، أو نشر الأسلحة النووية. ربما لم يعد تأمين DeFi والمفاتيح الخاصة هو أهم اهتماماتنا.

بالإضافة إلى ذلك، مع تقدم التكنولوجيا وظهور تهديدات جديدة، ستظهر حلول جديدة. يعد التشفير ما بعد الكمي قضية مهمة في هذا المجال حاليًا. يدرك المطورون بالفعل التهديدات التي يمكن أن تشكلها الحوسبة الكمومية إذا تم إطلاقها دون ضمانات أمنية كافية. يقود المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) الجهود الرامية إلى إنشاء معيار عالمي لتشفير ما بعد الكم.

يجب علينا أيضًا أن ندرك أن ظهور الحوسبة الكمومية يمثل قوة إيجابية. إن امتلاك قدرات الحوسبة القوية التي تتيحها نماذج الحوسبة الكمومية سيمكن من اكتشافات غير مسبوقة في مجالات تتراوح من السفر إلى الفضاء إلى تكامل إنترنت الأشياء العالمي والذكاء الاصطناعي. من خلال سلسلة مقالاتنا، رأينا الذكاء الاصطناعي يسرع الابتكار في المركبات الذكية، والاكتشافات الطبية، واكتشاف الأدوية. ستعمل الحوسبة الكمومية على تعزيز وتسريع وتيرة الاكتشاف بشكل أسرع مما يتخيله حتى أكثر المستقبليين تفاؤلاً.

أخيرًا، يجب أن نعترف بأن الحوسبة الكمومية لا تزال في مهدها. حتى مع ظهور شريحة الحوسبة الكمومية Willow، لا تزال التطبيقات العملية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية محدودة. لكي تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية جاهزة للعمل بشكل كامل ومتكاملة مع العالم الحقيقي، يجب أن تقوم بفهرسة البيئة الرقمية الحالية على نطاق واسع. إن تحويل الصناعات لتحمل تهديد الحوسبة الكمومية، أو مجرد الاستعداد لفوائدها، سيكون مهمة شاقة يجب على المجتمع التغلب عليها. أيًا كان ما يخبئه مستقبل الحوسبة الكمومية، فمن المقدر له أن يكون مسارًا مثيرًا للاهتمام ومثيرًا للاضطراب. ستكون كيفية استجابة التمويل اللامركزي والذكاء الاصطناعي والعملات المشفرة ما بعد الكم واحدة من أكثر الفترات تحديدًا في القرن الحادي والعشرين.