به نقل از «خبرآنلاین»

یک ادعای بزرگ و تخیلی : معکوس کردن زمان ممکن شده است؟!

تاریخ انتشار: ۱۱ اسفند ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۲۳۷۰۷۲

پریسا عباسی- به گزارش روزنامه اسپانیایی ال پاییس، یک تیم بین‌المللی از دانشمندان ادعا می‌کنند که روشی را برای افزایش و کاهش سرعت، و حتی معکوس کردن ساعت در یک سیستم معین با بهره‌گیری از ویژگی‌های غیرمعمول دنیای کوانتومی یافته‌اند.

این تیم آکادمی علوم اتریش و دانشگاه وین، یافته‌های خود را با جزئیات در شش مقاله تشریح کردند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

قوانین مرسوم فیزیک، به طور شهودی، دنیای زیراتمی که از ذرات کوانتومی به نام کیوبیت‌ تشکیل شده‌اند و می‌توانند از نظر فنی در بیش از چند مرحله بطور همزمان وجود داشته باشند را ترسیم نمی‌کنند؛ پدیده‌ای که به نام درهم‌تنیدگی کوانتومی شناخته می‌شود.

اکنون محققان می‌گویند که کشف کرده‌اند، چطور می‌توانند ساعت‌های این ذرات کوانتومی را به جلو یا عقب برگردانند.

میگل ناواسکوئز، محقق موسسه علمی آکادمی اتریش، از موسسه کوانتوم و کوانتوم اپتیک، در گفتگو با ال پاییس گفت:«در یک سینما (در فیزیک کلاسیک)، یک فیلم از ابتدا تا انتها بدون در نظر گرفتن خواسته مخاطبان نمایش داده می‌شود. اما در خانه(دنیای کوانتوم)، ما یک کنترل در دست داریم تا بتوانیم فیلم را جلو ببریم یا به عقب بازگردانیم. ما داستان‌های علمی تخیلی را به واقعیت تبدیل کرده‌ایم.

این تیم می‌گویند: با توسعه یک پروتکل بازگشت به عقب، توانسته‌اند یک الکترون را به حالت قبلی خود بازگردانند. آنها توانسته‌اند در آزمایشات، استفاده از یک سوئیچ کوانتومی را برای بازگرداندن فوتون به حالت اولیه قبل از عبور یک کریستال، نشان دهند.

با وجودی که چشم‌انداز این کار بسیار جالب است، اما ارتقاء این تکنیک، اگر نگوییم غیرممکن، بسیار دشوار است.

ناو اسکوئز به ال پاییس گفت:«از نظر تئوری این امکان وجود دارد که بتوانیم فردی را در جعبه‌ای حبس کنیم، و میزان تاثیر عوامل خارجی بر روی آن فرد را به صفر برسانیم. اما با پروتکل‌های فعلی که داریم، احتمال موفقیت‌مان بسیار کم خواهد بود.»

بیشتر بخوانید:

حل سخت ترین سئوال های حل نشده عالم به وسیله این شبیه ساز!

یک موضوع مهمتر نیز وجود دارد. او افزود: «همچنین زمان مورد نیاز برای تکمیل این فرآیند بستگی به میزان اطلاعاتی دارد که سیستم می‌تواند ذخیره کند. انسان، یک سیستم فیزیکی است که حاوی حجم زیادی از اطلاعات است. میلیون‌ها سال طول می‌کشد تا یک شخص را در کمتر یک ثانیه دوباره جوان کنیم، بنابراین این موضوع منطقی نیست.»

به علاوه این سیستم تنها قادر به بازگرداندن وضعیت یک ذره معین است. اگرچه محققان در حال کار برای سرعت بخشیدن به زمان هستند.

ناو اسکوئز توضیح داد:«ما کشف کردیم که می‌توان زمان تکاملی را بین سیستم‌های فیزیکی یکسان منتقل کرد. در یک آزمایش یک ساله با ده سیستم، می‌توانید از هر ۹ سیستم اول، یک سال را برداشته و همه آنها را به قسمت دهم بدهید.»

محققان به جای بازسازی «بازگشت به آینده»، کاربردهای عملی دنیوی‌تری از کشف خود را مشاهده می‌کنند. مثلا حالت‌های کیوبیت یک پردازنده کوانتوم می‌تواند معکوس شود، و به شکل موثری به محققان اجازه دهد تا خطاهای خود، در طول زمان توسعه را خنثی کنند.

منبع: futurism

5858

کد خبر 1737360

منبع: خبرآنلاین

کلیدواژه: فیزیک کوانتوم

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.khabaronline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرآنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۲۳۷۰۷۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ظهور شاه‌کلید قفل‌های دیجیتال/ رایانه‌های کوانتومی رمزگذاری را بی‌معنا می‌کنند

خبرگزاری علم و فناوری آنا؛ بار‌ها شنیده‌ایم که هکر‌ها با سرقت اطلاعات کارت‌های بانکی، موجودی حساب افراد را خالی کرده‌اند و متخصصان توصیه‌هایی برای پیشگیری از آن دارند، اما اگر قرار باشد چنین اتفاقاتی به روند همیشگی تبدیل شود چه؟ یعنی دنیایی را تصور کنید که قفل اطلاعات الکترونیکی ناگهان از کار می‌افتند!

این یک سناریوی علمی، تخیلی نیست. زمانی که رایانه‌های کوانتومی به اندازه کافی قدرتمند شوند، این نگرانی ممکن است به واقعیت تبدیل شود. این رایانه‌ها می‌توانند از ویژگی‌های عجیب دنیای کوانتومی برای رمزگشایی قفل‌هایی استفاده کنند که شکستن آنها برای رایانه‌های معمولی سال‌ها طول می‌کشد. ما نمی‌دانیم چه زمانی این اتفاق می‌افتد، اما بسیاری از مردم و سازمان‌ها در حال حاضر نگران سرقت اطلاعات رمزگذاری شده توسط مجرمان سایبری و ذخیره آن برای رمزگشایی رایانه‌های کوانتومی در آینده هستند.

با نزدیک شدن دوران ظهور رایانه‌های کوانتومی، رمزنگاران در تلاش‌اند تا طرح‌های محاسباتی جدیدی برای ایمن کردن داده‌ها در برابر حملات فرضی ابداع کنند. ریاضیات درگیر در این ماجرا بسیار پیچیده است، اما بقای دنیای دیجیتال ما شاید به همین تلاش وابسته باشد.

رمزگذاری ضد کوانتومی

نفوذ به سیستم‌های امنیتی آنلاین اغلب در یک مسئله ریاضی و در دو عدد خلاصه می‌شود که وقتی در یکدیگر ضرب می‌شوند، عدد سوم به دست می‌آید و این عدد کلید باز کردن قفل اطلاعات محرمانه است. با بزرگتر شدن این عدد، مدت زمانی که یک کامپیوتر معمولی برای حل این مشکل صرف می‌کند بیشتر می‌شود.

انتظار می‌رود رایانه‌های کوانتومی بتوانند در آینده این کد‌ها را خیلی سریع‌تر بشکنند. بنابراین، رقابت بر سر یافتن الگوریتم‌های رمزگذاری جدیدی است که می‌توانند در برابر یک حمله کوانتومی مقاومت کنند.

مؤسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده سال‌ها است که الگوریتم‌های رمزگذاری «ضد کوانتومی» را خواستار شده و با وجود تلاش‌های فراوان برای ایجاد چنین الگوریتم‌هایی، تعداد بسیار کمی موفق به قبولی در این آزمون شده‌اند. یکی از الگوریتم‌های پیشنهادی به نام «کپسوله‌سازی کلید ایزوژنی فوق منفرد» بود که در سال ۲۰۲۲ با کمک نرم‌افزار ریاضی ماگما (Magma) در دانشگاه سیدنی توسعه یافته بود و به طرزی باورنکردنی شکست خورد.

این رقابت امسال داغ شده است. در ماه فوریه، اپل سیستم امنیتی خود را در پلتفرم آی مسیج (iMessage) به روزرسانی کرد تا از داده‌هایی که ممکن است در آینده توسط رایانه‌های کوانتومی جمع‌آوری شوند محافظت کرده باشند. دو هفته پیش، دانشمندان در چین اعلام کردند که برای محافظت از رایانه کوانتومی اوریجین ووکانگ (Origin Wukong) یک «سپر رمزگذاری» جدید نصب کردند و تقریباً در همین زمان، پژوهشگری به نام ییلِی چن (Yilei Chen)  کشف کرد که رایانه‌های کوانتومی به طور بالقوه می‌توانند نوعی الگوریتم را که شکستن آن بسیار دشوار است، هک کنند. این الگوریتم مبتنی بر بخشی از ریاضیات است که آن را به «مشبکه» می‌شناسند و نکته جالب این است که روش‌های مبتنی بر شبکه در سیستم امنیتی جدید آی مسیج (اپل) نیز با همین روش، یعنی «الگوریتم استاندارد پساکوانتومی» رمزگذاری شده است.

الگوریتم مشبکه چیست؟

الگوی «مشبکه» متشکل از نقاطی است که مانند کاشی‌های کف حمام یا ساختار یک الماس به طور منظم تکرار می‌شوند، اگرچه شبکه‌ها می‌توانند ابعاد زیادی داشته باشند (بیش از دو یا سه)، اما همه آنها از یک ایده اولیه برای تکرار نقاط به روشی قابل پیش‌بینی پیروی می‌کنند.

بخش بزرگی از رمزنگاری مشبکه، بر پایه یک سؤال به ظاهر ساده است: اگر یک نقطه مخفی را در چنین شبکه‌ای پنهان کنیم چقدر طول می‌کشد تا شخص دیگری این نقطه مخفی را پیدا کند؟ این بازی مخفی‌کاری می‌تواند راه‌های بیشتری برای محافظت از داده‌ها ایجاد کند.

نوع دیگری از مشبکه که به «یادگیری با خطا» شناخته می‌شود بسیار پیچیده است و شکستن رمز آن حتی برای رایانه کوانتومی نیز دشوار است. با بزرگ شدن اندازه مشبکه، مقدار زمان لازم برای پیچیدگی آن حتی برای رایانه کوانتومی نیز به‌طور تصاعدی افزایش می‌یابد.

یکی دیگر از روش‌های رمزگذاری بر اساس دشواری فاکتورگیری اعداد بزرگ انجام می‌شود، اما مشکل دیگری به نام «مسئله زیرگروه پنهان» وجود دارد که ارتباط نزدیکی با این روش دارد و حل آن نیز بسیار دشوار است. این مسئله در بسیاری از زمینه‌ها از جمله علوم کامپیوتر و ریاضیات کاربرد‌های مهمی دارد.

رویکرد ییلی چن نشان می‌دهد که رایانه‌های کوانتومی ممکن است بتوانند مسائل مشبک را تحت شرایط خاص سریع‌تر حل کنند. بر همین اساس، کارشناسان نتایج او را بررسی کردند و به سرعت یک خطا پیدا کردند. پس از کشف این خطا، چن نسخه به‌روز شدۀ مقاله خود را منتشر کرد و به توصیف این خطا پرداخت.

مقاله چن باعث شده است که بسیاری از رمزنگاران به امنیت روش‌های مشبکه بی‌اطمینان شوند و برخی هنوز در حال ارزیابی هستند که چگونه می‌توان از ایده‌های چن برای رفع این خطا استفاده کرد.

نیاز به توسعه ریاضیات

مقاله چن طوفانی در جامعه کوچک رمزنگاری به پا کرد، اما در سطح جهانی تقریباً هیچ‌توجهی به آن نشد؛ شاید به این دلیل که شمار کمی از مردم ارزش این کار یا پیامد‌های آن را درک می‌کنند.

سال گذشته، زمانی که دولت استرالیا به سراغ یک استراتژی ملی کوانتومی رفت تا کشورش را در صنعت کوانتومی، جهانی کند، یک اشتباه بزرگ انجام داد: اصلا به ریاضیات نپرداخت! استفاده حداکثری از رایانه‌های کوانتومی و آمادگی برای گسترش آنها به آموزش عمیق ریاضی برای تولید دانش و تحقیقات جدید نیاز دارد.

این گزارش از پایگاه خبری دِکانورسیشن به فارسی برگردان شده است.

انتهای پیام/

نازنین احسانی طباطبایی