یک مسابقه امنیتی جهانی تازه در حال شکل‌گیری است، چون قوت‌های نظامی پیشرو جهان میلیاردها دلار را صرف فناوری‌های کوانتومی می‌کنند که محدودیت‌های فیزیک مدرن را کنار می‌زنند. آنچه وقتی یک حوزه عمدتاً نظری می بود، اکنون به طور مدام به سمت استقرار در دنیای واقعی حرکت می‌کند و پیامدهای مستقیمی را برای دفاع ملی و ارامش استراتژیک دارد.

به نقل از مدیوم، فناوری کوانتومی، بنیان‌های امنیت دیجیتال امروزی را تهدید می‌کند. سیستم‌های کوانتومی پیشرفته می‌توانند راه حلهای رمزگذاری حاضر را منسوخ کنند و ارتباطات نظامی، تبادلات دیپلماتیک و داده‌های مالی را که وقتی امن فکر می‌شدند، افشا کنند. با بالغ شدن فناوری کوانتومی، این فناوری در حال تحول شکل جنگ در سه حوزه حیاتی است.

۱.محاسبات کوانتومی

۲.حسگر کوانتومی

۳.ارتباطات کوانتومی

اما چه چیزی فناوری کوانتومی را به عامل تغییردهنده بازی تبدیل می‌کند؟

برای فهمیدن پیامدهای نظامی فناوری کوانتومی، فهمیدن تفاوت اساسی بین محاسبات کلاسیک و محاسبات کوانتومی الزامی است.

●رایانه‌های کلاسیک از لپ‌تاپ‌ها گرفته تا ابررایانه‌ها، اطلاعات را با منفعت گیری از بیت‌ها پردازش می‌کنند که می‌توانند حالت ۰ یا ۱ را نشان دهند. این سیستم دودویی، پایه و مبنا همه فناوری‌های دیجیتال مدرن است. آنها ماموریت های را به طور متوالی پردازش می‌کنند و از یک علتخطی و قدم‌به‌قدم برای رسیدن به یک راه‌حل پیروی می‌کنند. این کار آنها را برای طیف گسترده‌ای از ماموریت های، بسیار قوی می‌کند، اما آنها با مسائلی دست‌وپنجه نرم می‌کنند که پیچیدگی آنها زیاد زیاد است.

●رایانه‌های کوانتومی بر پایه مجموعه‌ای کاملاً متفاوت از قوانین فیزیکی عمل می‌کنند. به جای بیت، واحد اساسی اطلاعات رایانه‌های کوانتومی، بیت‌های کوانتومی یا «کیوبیت» می باشند. قوت کیوبیت از توانایی آن در منفعت گیری از دو اصل کلیدی مکانیک کوانتومی حاصل می‌شود که برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی است. به لطف اصل برهم‌نهی، یک کیوبیت می‌تواند به طور ۰، ۱ یا ترکیبی از هر دو به طور هم‌زمان وجود داشته باشد. از طریق خاصیتی که به گفتن درهم‌تنیدگی شناخته می‌شود، دو یا چند کیوبیت می‌توانند ذاتاً به هم مرتبط شوند. حالت یک کیوبیت صرف نظر از فاصله‌ای که آنها را از هم جدا می‌کند، فوراً بر حالت کیوبیت دیگر تأثیر می‌گذارد.

محاسبات کوانتومی در رمزنگاری و امنیت ملی

محاسبات کوانتومی نشان‌دهنده یک جهش انقلابی در قوت محاسباتی است. این فناوری‌ مسائلی را حل خواهد کرد که حتی قدرتمندترین ابررایانه‌های امروزی نیز از مسئولیت آنها برنمی‌آیند.

با وجود این مزایا، قابلیت بزرگ فناوری‌های کوانتومی، پیامدهای منفی را نیز برای امنیت جهانی دارند. این فناوری پتانسیل شکستن رمزگذاری بنیادین را دارد که دنیای دیجیتال امروز ما را ایمن می‌کند و همه چیز را از ارتباطات نظامی و تراکنش‌های مالی گرفته تا زیرساخت‌های حیاتی شامل می‌شود.

فناوری کوانتومی یک شمشیر دولبه است.

می‌توانیم فناوری کوانتومی را به گفتن یک شمشیر دولبه ببینیم. این فناوری تهدیدی بی‌سابقه برای رمزنگاری مدرن محسوب می‌شود، اما هم‌زمان راهبردهایی را اراعه می‌دهد که برای تشکیل نسل جدیدی از امنیت از نظر تئوری ناکامی‌ناپذیر باشند.

کشوری که بر این فناوری تسلط یابد، می‌تواند یک مزیت استراتژیک تعیین‌کننده به دست بیاورد. بعد چه چیزی در خطر است؟ نه تنها امنیت داده‌های امروزی، بلکه ماهیت بازدارندگی استراتژیک و جمع‌آوری اطلاعات در قرن بیست‌ویکم.

پیامدهای استراتژیک محاسبات کوانتومی

پیامدهای امنیت ملی عمیق می باشند. دولتی که یک رایانه کوانتومی کاربردی و در مقیاس بزرگ را در اختیار داشته باشد، می‌تواند کارهای تعداد بسیاری را انجام دهد که با اهمیت ترین آنها به شرح زیر می باشند.

●به خطر انداختن ارتباطات نظامی امن

●تضعیف سیستم‌های فرماندهی و کنترل

●افشای شبکه‌ها و منبع های اطلاعاتی

●از بین بردن مطمعن به زیرساخت‌های دیجیتال جهانی

این کار نشان‌دهنده یک تحول اساسی در بازدارندگی استراتژیک و رقابت اطلاعاتی خواهد می بود. با وجود این، دقت به این مسئله مهم است که یک شکاف مهندسی قابل دقت باقی مانده است.

تخمین زده می‌شود که شکستن رمزگذاری مدرن در مقیاس بزرگ به رایانه‌های کوانتومی با نزدیک به ۲۰ میلیون کیوبیت پایدار و تصحیح‌شده نیاز دارد. گسترش یافتهترین مثالهای اولیه امروزی مقداری بیشتر از ۱۰۰۰ کیوبیت دارند و هم چنان پرسروصدا، شکننده و دشوار برای کنترل می باشند.

با وجود این، فیزیک وجود دارد، انگیزه‌ها زیاد زیاد می باشند و پیشرفت در حال شتاب گرفتن است. تهدید مخرب ناشی از محاسبات کوانتومی واقعی است؛ اگرچه تحقق کامل آن سال‌ها طول می‌کشد.

این فروپاشی امنیت رمزنگاری همان چیزی است که جست‌وجوی سریع را برای یک جواب دفاعی هدایت می‌کند. این جواب، حوزه ارتباطات کوانتومی است.

حسگر کوانتومی، نامرئی‌های میدان نبرد را مرئی می‌کند

اگرچه زیاد تر مردم روی رایانه‌های کوانتومی که رمزگذاری جهانی را می‌شکنند، متمرکز شده‌اند، اما حسگر کوانتومی بالغ‌ترین و نزدیک‌ترین کاربرد نظامی فناوری کوانتومی است.

حسگر کوانتومی بالغ‌ترین و نزدیک‌ترین کاربرد نظامی فناوری کوانتومی است. 

هیئت علوم دفاعی که یک نهاد مشاوره‌ای کلیدی وزارت دفاع آمریکاست، این حوزه را آماده برای منفعت گیری در ماموریت برسی کرده است.

حسگرهای کوانتومی از حساسیت شدید کیوبیت‌ها به اختلالات محیطی منفعت می‌برند و به آنها امکان خواهند داد تا تفاوت‌های کوچک رخ‌داده در ویژگی‌هایی همانند گرانش، زمان یا میدان‌های مغناطیسی را اندازه‌گیری کنند و آگاهی موقعیتی بی‌سابقه‌ای را فراهم آورند. حسگرهای کوانتومی با اندازه‌گیری این اختلالات، به سطحی از دقت زیاد فراتر از سیستم‌های کلاسیک دست می‌یابند و تفاوت‌های جزئی در گرانش، میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی، شتاب، دما و زمان را تشخیص خواهند داد. 

کاربردهای کلیدی نظامی حسگرهای کوانتومی به شرح زیر می باشند.

۱.مسیریابی بدون GPS. حسگرهای کوانتومی می‌توانند داده‌های موقعیت‌یابی، مسیریابی و زمان‌بندی را زیاد دقیق اراعه دهند. این کار به نیروهای نظامی امکان می‌دهد بدون GPS مسیریابی کنند.

۲.تشخیص تهدیدهای نهان. حساسیت این حسگرها به تغییرات جزئی محیطی می‌تواند تشخیص زیردریایی‌ها، سازه‌های زیرزمینی یا نیروهای نهان دشمن را به طور قابل توجهی بهبود ببخشد. یک رادار کوانتومی می‌تواند هواپیماهای رادارگریز را با دقت بالا شناسایی کند و آنها را از هواپیماهای فریب‌دهنده تشخیص دهد؛ در حالی که تا حد بسیاری در برابر پارازیت مصون است.

فناوری‌های کوانتومی به اختصاصی در ترکیب با هوش مصنوعی، جنگ الکترونیک و تشکیل پیشرفته، ادغام خود را در سیستم‌های نظامی تسریع می‌کنند.

فناوری‌های کوانتومی به اختصاصی در ترکیب با هوش مصنوعی، جنگ الکترونیک و تشکیل پیشرفته، ادغام خود را در سیستم‌های نظامی تسریع می‌کنند.

فناوری‌های کوانتومی در میدان جنگ

فناوری‌های کوانتومی با شدت شگفت‌انگیزی در حال پیشرفت می باشند.

برسی تهدید جهانی آژانس اطلاعات دفاعی آمریکا در سال ۲۰۲۵ هشدار داد که فناوری‌های کوانتومی به اهمیت یافتن در میدان جنگ نزدیک خواهد شد و پافشاری کرد که حسگرهای کوانتومی نسبت به محاسبات کوانتومی، به تأثیر در دنیای واقعی نزدیک‌تر می باشند.

با وجود این، مانع ها فنی قابل توجهی وجود دارند که پیش از تبدیل شدن این فناوری‌های متغیرکننده به یک قضیه نظامی استاندارد باید رفع شوند.

۱.عملی بودن. برخی از امیدوارکننده‌ترین فناوری‌ها هم چنان محدود به محیط‌های کنترل‌شده می باشند. مغناطیس‌سنج‌های زیاد حساس تا بحال محدود به آزمایشگاه بوده‌اند چون حساسیت بسیار آنها، کار با آنها را در میدان جنگ دشوار می‌کند.

۲.اندازه و توان. حسگرهای کوانتومی جاری طبق معمول برای زیاد تر کاربردهای نظامی، حجیم و پرمصرف می باشند. کوچک‌سازی این حسگرها برای کاربردی بودن در کشتی‌ها، هواپیماها یا توسط سربازان، یک چالش بزرگ مهندسی است.

۳.امکان‌سنجی. اگرچه مفهوم رادار کوانتومی دلنشین است، اما پژوهشگران، سوال‌هایی را درمورد امکان‌سنجی نسخه‌های مایکروویو زمینی نقل کرده‌اند. با وجود این، ایده تشخیص و فاصله‌یابی نوری با قابلیت کوانتومی فضایی در آینده نزدیک امیدوارکننده‌تر به نظر می‌رسد.

از آنجا که محاسبات کوانتومی یک تهدید تهاجمی برای امنیت محسوب می‌شود، تلاشی موازی برای گسترش دفاع در برابر آن در حال انجام شدن است. عملیات نظامی مدرن به تبادل امن داده‌ها وابسته است؛ از هماهنگی در میدان جنگ و انتشار کردن اطلاعات گرفته تا فرماندهی و کنترل هسته‌ای. 

ملت‌ها دو استراتژی مکمل را برای ایمن‌سازی ارتباطات در دوران پساکوانتومی جستوجو می‌کنند که به شرح زیر می باشند.

۱.امنیت مبتنی بر فیزیک. منفعت گیری از مکانیک کوانتومی برای ایمن‌سازی ارتباطات. فناوری مهم در اینجا توزیع کلید کوانتومی است. مقصد آنها پردازش سریع تر اطلاعات نیست، بلکه نگه داری امنیت ارتباطات، فرماندهی و کنترل در جهانی است که در آن دیگر نمی‌توان به رمزگذاری سنتی مطمعن کرد.

۲.ریاضیات مقاوم در برابر کوانتوم. گسترش الگوریتم‌های کلاسیک تازه که در برابر دعوا‌های کوانتومی مصون می باشند.

کوانتوم و نفوذ سایبری

به نقل از مدرن پالیسی، ظهور محاسبات کوانتومی چیزی بیشتر از یک پیشرفت در حوزه فناوری است. این کار نشان‌دهنده‌ یک تحول عمیق در دنیای امنیت سایبری است؛ به اختصاصی با در نظر گرفتن عمل های بازیگران سایبری تحت حمایتدولت‌ها.

ظهور محاسبات کوانتومی نشان‌دهنده‌ یک تحول عمیق در دنیای امنیت سایبری است.

فناوری کوانتومی این قوت را دارد که پایه‌های امنیت دیجیتال را زیر و رو کند و از بین بردن استانداردهای جاری رمزگذاری، افزایش قابلیت‌های تهاجمی و تنظیم مجدد اعتدال قوت سایبری در سطح جهان را نوید می‌دهد. 

هم‌زمان با افزایش اندوخته‌گذاری کشورهای پیشرو در تحقیقات کوانتومی، پیامدهای بالقوه آن برای امنیت سایبری و روابط بین‌الملل به نحوه دلواپس‌کننده‌ای آشکار خواهد شد. جهانی را فکر کنید که در آن ارتباطات رمزگذاری‌شده که زمان‌ها فکر می‌شد امن می باشند، می‌توانند تنها در عرض چند ثانیه شکسته شوند.

قابلیت فناوری‌های کوانتومی می‌تواند به بازیگران دولتی امکان دهد تا ارتباطات را رمزگشایی کنند، به داده‌های حساس دولتی دسترسی یابند، سیستم‌های امن را در لحظه نقض کنند و جاسوسی سایبری را منقلب سازند. به جای ماه‌ها زمان صرف کردن برای نفوذ به شبکه‌ها و نظارت بر جریان داده‌ها، محاسبات کوانتومی می‌توانند دسترسی سریع به اطلاعات حیاتی را فراهم آورند و به طور کامل از سد دفاعی سنتی عبور کنند.

پتانسیل فناوری کوانتومی فراتر از شکستن رمزگذاری است.

فناوری کوانتومی، درهای جدیدی را در حملات سایبری باز می‌کند که به گمان زیادً بازیگران دولتی از آنها سوءاستفاده خواهند کرد. الگوریتم‌های کوانتومی می‌توانند حجم بسیاری از داده‌ها را زیاد سریع تر از رایانه‌های کلاسیک پردازش کنند و به آنها امکان دهند تا صدمه‌پذیری‌ها را در سیستم‌های پیچیده شناسایی کنند یا جواب‌های دفاعی را با دقت بی‌نظیری پیش‌بینی کنند.

این سطح از بینش می‌تواند عملیات سایبری تحت رهبری دولت‌ها را منقلب کند و امکان حملات استراتژیک‌تر و تطبیقی‌تر را فراهم آورد.

با هوش مصنوعی کوانتومی، بازیگران دولتی می‌توانند حملات سایبری را که در لحظه تکامل می‌یابند، پیاده‌سازی کنند و هم‌زمان با وقوع، عمل های دفاعی را تحلیل کنند و به آنها جواب دهند. نتیجه این فرآیند، شکل‌گیری نسل جدیدی از تهدیدهای سایبری هوشمند خواهد می بود که قادر به یافتن و تسلط بر پیچیده‌ترین پروتکل‌های امنیتی می باشند.

زیرساخت‌های حیاتی شامل شبکه‌های انرژی، مخابرات، سیستم‌های حمل‌ونقل به گفتن یک مقصد صدمه‌پذیر در این چشم‌انداز کوانتومی نوظهور قرار دارند. بازیگران دولتی قبلاً علاقه خود را به نفوذ به این چنین سیستم‌هایی هم برای جمع‌آوری اطلاعات و هم به گفتن یک عمل احتمالی برای درگیری‌های احتمالی آینده نشان داده‌اند. با قابلیت‌های کوانتومی، دامنه این تهدیدها می‌تواند به نحوه چشمگیری گسترش یابد.

زیرساخت‌های حیاتی شامل شبکه‌های انرژی، مخابرات، سیستم‌های حمل‌ونقل به گفتن یک مقصد صدمه‌پذیر در این چشم‌انداز کوانتومی نوظهور قرار دارند.

یک دعوا‌ی کوانتومی می‌تواند منبع های برق را مختل کند، ارتباطات را قطع کند یا شبکه‌های حمل‌ونقل را در کل مناطق متوقف کند و به هرج‌ومرج و بی‌ثباتی اقتصادی منجر شود. پتانسیل تشکیل این چنین حملاتی می‌تواند به کشورهای تجهیزبه فناوری کوانتومی، اهرم قدرتمندی را در مذاکرات دیپلماتیک بدهد و شکل جدیدی از بازدارندگی یا اجبار را در روابط بین‌الملل تشکیل کند.

برای کشورهایی که فاقد قابلیت‌های کوانتومی می باشند، این تحول یک حقیقت دلهره‌آور را مشخص می کند. فناوری کوانتومی پیچیده و پرهزینه است و اکنون تنها چند ابرقدرت جهانی به آن دسترسی دارند. این نابرابری می‌تواند شکاف فناوری را بین ملت‌ها گسترش دهد و تعداد بسیاری از آنها را در هر دو عرصه تهاجمی و دفاعی در حالت نامساعد قابل توجهی قرار دهد.

کشورهای گسترش یافتهتر که به قابلیت‌های کوانتومی دست می‌یابند، امکان پذیر از این مزیت نه تنها برای دفاع، بلکه به گفتن ابزاری برای نفوذ منفعت گیری کنند.

هم چنان که کشورهای گسترش یافتهتر از نظر فناوری به قابلیت‌های کوانتومی دست می‌یابند، امکان پذیر از این مزیت نه تنها برای دفاع، بلکه به گفتن ابزاری برای نفوذ منفعت گیری کنند و کشورهای کمتر تجهیزرا به اتحاد یا امتیازدهی وادارند. توازن قوت جهانی امکان پذیر ناظر یک طبقه‌بندی مجدد بر پایه قابلیت‌های کوانتومی باشد که شبیه رقابت تسلیحات هسته‌ای قرن بیستم است، اما در جبهه دیجیتال صورت می‌گیرد.