التقنيات والنماذج

الحوسبة الكمّية والذكاء الاصطناعي: وعدٌ مشروط واستعدادٌ مبكر

الدليل على أنّ الحاسوب الكمّي سيُسرّع الذكاء الاصطناعي ما زال ضعيفًا، أما أثره في التشفير فيستدعي الاستعداد من الآن. تفصيلٌ بين الأمرين.

3 دقائق قراءة هذا المقال متوفر بالإنجليزية

شخص يعمل على حاسوب محمول عليه رموز الأمن السيبراني

كبسولة نانودقيقة واحدة

يُروَّج للحاسوب الكمّي بوصفه مسرِّعًا للذكاء الاصطناعي، لكنّ الدليل ضعيف: فقد بيّنت إيوين تانغ (Ewin Tang) أنّ خوارزميةً كمّية شهيرة للتوصية لا تتفوّق أُسّيًّا على نظيرتها الكلاسيكية. أما أثره في أمن المعلومات فأوضح: خوارزمية شور (Shor) تفكّ نظريًّا التشفير الشائع، وقدّر كريغ غيدني (Craig Gidney) عام 2025 أنّ فكّ RSA-2048 يحتاج إلى أقل من مليون كيوبتٍ مشوَّش، بعد أن كان التقدير نحو 20 مليونًا. ولذلك أصدر المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتقنية (NIST) معايير تشفيرٍ مقاوم للكمّ، واقترح جدول انتقالٍ يمتد إلى 2035. فلا تنتظر معجزةً في التدريب، وابدأ بجرد ما تحميه.

المقال مطولًا طيّ المقال 3 دقائق قراءة

في 2019 قُدِّر أنّ كسر تشفير RSA بطول 2048 بتًّا يحتاج إلى نحو 20 مليون كيوبتٍ مشوَّش وثماني ساعات تقريبًا. وفي مايو 2025 نشر كريغ غيدني (Craig Gidney) تقديرًا جديدًا: أقل من مليون كيوبت، وزمن أقل من أسبوع. نقصٌ كبير في العدد مقابل زمنٍ أطول. هذا الخبر عن التشفير لا عن الذكاء الاصطناعي، وهنا بالضبط موضع الالتباس.

ما الذي يميّز الحاسوب الكمّي؟

الحاسوب العادي يحمل المعلومة في «بت» قيمته صفر أو واحد. أما الكيوبت فيستفيد من خاصيتين في الفيزياء الكمّية، هما التراكب والتشابك، فتتيحان لخوارزمياتٍ معيّنة أن تستكشف احتمالاتٍ كثيرة بطريقةٍ لا يُحاكيها الحاسوب العادي بكلفة معقولة. لكنّ هذا لا يصنع حاسوبًا أسرع في كل شيء. فالميزة تظهر في مسائل ذات بنية خاصة، وأشهرها ما أثبته بيتر شور (Peter Shor) عام 1995: خوارزميةٌ كمّية تحلّل الأعداد وتحسب اللوغاريتمات المتقطعة في زمنٍ كثير الحدود. وقد قامت على هاتين المسألتين أنظمةُ تشفيرٍ معروفة.

هل يسرّع الذكاء الاصطناعي؟

يغري التفكير بأنّ تدريب النماذج حسابٌ ضخم، فلعل الكمّ يختصره. لكنّ الأمر ليس بهذه البساطة. ففي 2018 قدّمت إيوين تانغ (Ewin Tang) خوارزميةً كلاسيكية لمسألة التوصية تؤدي المهمة نفسها وتتخلف عن الخوارزمية الكمّية الشهيرة في هذا الباب بفارقٍ كثير الحدود لا أُسّي، وخلصت إلى أنّ الأخيرة لا تحقق في الواقع تسريعًا أُسّيًّا على الكلاسيكية. وكانت تلك الخوارزمية تُعدّ من أقوى المرشّحات لتسريعٍ كمّيٍّ لتعلّم الآلة. ولا يعني هذا أنّ لا فائدة ممكنة، بل أنّ الادعاءات تحتاج إلى فحصٍ مسألةً مسألة، وأنّ شعار «ذكاء اصطناعي كمّي» لا يُغني عن الدليل.

وتبقى عقبة الهندسة. فتقدير غيدني نفسه يفترض نسبة خطأ في البوابة قدرها 0.1% وشفرة تصحيح أخطاءٍ تُخصِّص عددًا كبيرًا من الكيوبتات الفيزيائية لحماية كل كيوبتٍ منطقي. وهو تقدير نظري على الورق، لا وصفٌ لآلةٍ قائمة.

الخطر الأقرب: التشفير

ما يجعل التشفير مختلفًا أنّ الضرر قد يسبق وقوعه. يصف المركز الوطني للأمن السيبراني في المملكة المتحدة (NCSC) حالة خصمٍ يجمع اليوم بياناتٍ مشفّرة ليفكّها لاحقًا إذا امتلك حاسوبًا كمّيًا كافيًا، ويرى أنّ هذا يستحق العناء غالبًا في المعلومات شديدة القيمة وحدها. ومعنى ذلك أنّ ما يجب أن يقلق هو مدة بقاء السرّ لا الموعد المرتقب للآلة.

وقد بدأ الاستعداد فعلًا. فأصدر المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتقنية (NIST) في أغسطس 2024 أول ثلاثة معايير للتشفير المقاوم للكمّ (FIPS 203 وFIPS 204 وFIPS 205)، وقال مسؤول المشروع إنّه «لا حاجة إلى الانتظار» وإنّ الدمج يستغرق وقتًا. وتقترح مسودة وثيقته الانتقالية (نوفمبر 2024) اعتبار RSA والتشفير الإهليلجي بمستوى أمان 112 بتًّا متقادمين بعد 2030، وعدم السماح بكل المستويات بعد 2035. فالجدول مقترحٌ رسمي لا نبوءة، ولا يُعرف إن كانت الآلة ستتأخر عنه أو تسبقه.

ما الذي يُفعل؟

  • جرد النظم والبيانات التي تعتمد على RSA والتشفير الإهليلجي، وأي منها يجب أن يبقى سرًّا سنواتٍ طويلة.
  • البدء بالبيانات الأطول عمرًا والأعلى قيمة، ثم الأقل.
  • متابعة موردي الأنظمة في اعتماد المعايير الجديدة، واستشارة مختصٍّ مرخّص في الأمن السيبراني قبل أي قرار.
  • التعامل بحذر مع التسويق الذي يَعِد بتدريب نماذج «بسرعة الكمّ».

الأخذ بالأسباب هنا أمانةٌ تجاه بيانات الناس. وقد لا يصل الحاسوب الكمّي القادر على الكسر قريبًا، لكنّ التأخر في الاستعداد أغلى من التبكير فيه، والعلم بالغيب عند الله وحده.

المراجع

  1. P. W. Shor, Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer, arXiv:quant-ph/9508027 (1995)
  2. C. Gidney, How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits, arXiv:2505.15917 (21 May 2025)
  3. E. Tang, A quantum-inspired classical algorithm for recommendation systems, arXiv:1807.04271
  4. NIST, NIST Releases First 3 Finalized Post-Quantum Encryption Standards (13 August 2024; updated 29 August 2025)
  5. NIST, Transition to Post-Quantum Cryptography Standards, NIST IR 8547 (initial public draft, November 2024)
  6. UK National Cyber Security Centre, Preparing for Quantum-Safe Cryptography (white paper)