لطالما كانت خطط الصين لتطوير تكنولوجيا جديدة ومبتكرة محاطة بالسرية، لكنها أصبحت الآن جزءًا من الاستراتيجية الوطنية. يأمل العلماء في تطوير أجهزة استشعار عالية الدقة، واتصالات فائقة الأمان، وحواسيب فائقة السرعة باستخدام هذه التكنولوجيا.
كان برنامج الصين الوطني في مجال الكمّ محاطًا بالسرية حتى وقت قريب، حين تم تعريفه كجزء من الاستراتيجية الوطنية. نشرت بريطانيا، والاتحاد الأوروبي، والولايات المتحدة جميعها خططًا في السنوات الأخيرة لتولي دور ريادي في السباق العالمي في علوم وتكنولوجيا الكمّ.
كان برنامج الصين الوطني في مجال الكمّ محاطًا بالسرية حتى وقت قريب، حين تم تعريفه كجزء من الاستراتيجية الوطنية. نشرت بريطانيا، والاتحاد الأوروبي، والولايات المتحدة جميعها خططًا في السنوات الأخيرة لتولي دور ريادي في السباق العالمي في علوم وتكنولوجيا الكمّ.
بدأت الصين قبل ثلاث سنوات ببناء منشأة بحثية ضخمة في مجال الكمّ في مدينة خفى بمقاطعة آنهوي، وقد تم تعيينها كمقر رئيسي لبرنامجها الوطني. وقد أفادت وسائل الإعلام الحكومية أن حجم الاستثمار في البرنامج سيصل إلى 100 مليار يوان (ما يعادل 14.8 مليار دولار أمريكي) بحلول عام 2022، لكن لم يتم الكشف عن مزيد من المعلومات للعامة.
إلا أن الرئيس شي جين بينغ التقى في وقت سابق من هذا الشهر ببعض من كبار علماء الفيزياء الكمّية في البلاد، وأخبرهم أن البرنامج بات جزءًا من الاستراتيجية الوطنية في وقت يشهد فيه العالم "أكبر تغيير خلال قرن من الزمن". وقال إن أبحاث الكم ستكون "قطعة متقدمة على رقعة اللعب" — في إشارة إلى لعبة "غو" الصينية القديمة، حيث يمكن لقطعة وُضعت في مكان يبدو غير مهم في بداية اللعبة أن تؤدي إلى النصر في نهايتها.
تُعدّ تكنولوجيا الكم واحدة من أكثر مجالات الفيزياء تعقيدًا، إذ تستكشف سلوك الجسيمات دون الذرية، ولديها القدرة على قلب القوانين الأساسية التي أرساها نيوتن وآينشتاين. وتعتمد هذه التكنولوجيا على اكتشافات مثل حقيقة أن جسيمين مترابطين (متشابكين) سيظلان متصلين بغض النظر عن المسافة بينهما، بحيث يؤدي أي تغيير في أحدهما إلى التأثير في الآخر.
وفي مقال نُشر في صحيفة "ساينس آند تكنولوجي ديلي" بعد خطاب شي، قال بان جيانوي، والد برنامج الأقمار الصناعية الكمّية في الصين، إن البلاد تسعى إلى تطوير ثلاث تقنيات ثورية.
التقنيات الكمية الثورية
الأولى هي تقنية ستكشف أو تقيس الاضطرابات الفيزيائية بدقة وحساسية غير مسبوقتين. تشمل التطبيقات المحتملة أجهزة استشعار محمولة جوًا يمكنها كشف غواصة مختفية على عمق مئات الأمتار تحت المحيط، أو أجهزة توجيه يمكن أن تعمل بشكل مستقل لأشهر دون الحاجة إلى إشارة GPS. ويعتقد بان أن الصين لا تزال متأخرة عن الولايات المتحدة في هذا المجال.
لكن البلدين يسيران جنبًا إلى جنب في سباق تطوير آلات الحوسبة الفائقة السرعة. فحساب قد يستغرق آلاف السنين باستخدام حاسوب تقليدي عالي الأداء — مثل تخمين كلمة مرور — قد لا يحتاج سوى بضع ثوانٍ فقط على حاسوب كمّي.
أما التقنية الثالثة فهي التي ستقود إلى اتصالات فائقة الأمان باستخدام جسيمات مترابطة لنقل الرسائل. من الناحية النظرية، يجب أن تمنع هذه التقنية التنصت، لأن أي محاولة لاختراق الرسائل ستُحدِث تغييرات في الجسيمات تُنبه المستخدمين. وقد بنت الصين بالفعل أول قمر صناعي كمّي في العالم، وأطول شبكات اتصال كمّي، ما يضعها في موقع متقدم على الولايات المتحدة، وفقًا لما قاله بان.
وأضاف أن هدف البرنامج الصيني هو "احتلال قمم القيادة العالمية" في علوم وتكنولوجيا الكم بحلول عام 2030. الفرق الأكبر بين جهود البحث الكمّي في الصين والولايات المتحدة يتمثل في أن البرنامج الأمريكي تموله أساسًا شركات خاصة مثل غوغل وIBM، بينما تتولى الحكومة الصينية الجانب الأكبر من الاستثمار. لكن بان يعتقد أن دخول الشركات الصينية الكبرى إلى الميدان قد يُرجح الكفة لصالح الصين.
لكن البلدين يسيران جنبًا إلى جنب في سباق تطوير آلات الحوسبة الفائقة السرعة. فحساب قد يستغرق آلاف السنين باستخدام حاسوب تقليدي عالي الأداء — مثل تخمين كلمة مرور — قد لا يحتاج سوى بضع ثوانٍ فقط على حاسوب كمّي.
أما التقنية الثالثة فهي التي ستقود إلى اتصالات فائقة الأمان باستخدام جسيمات مترابطة لنقل الرسائل. من الناحية النظرية، يجب أن تمنع هذه التقنية التنصت، لأن أي محاولة لاختراق الرسائل ستُحدِث تغييرات في الجسيمات تُنبه المستخدمين. وقد بنت الصين بالفعل أول قمر صناعي كمّي في العالم، وأطول شبكات اتصال كمّي، ما يضعها في موقع متقدم على الولايات المتحدة، وفقًا لما قاله بان.
وأضاف أن هدف البرنامج الصيني هو "احتلال قمم القيادة العالمية" في علوم وتكنولوجيا الكم بحلول عام 2030. الفرق الأكبر بين جهود البحث الكمّي في الصين والولايات المتحدة يتمثل في أن البرنامج الأمريكي تموله أساسًا شركات خاصة مثل غوغل وIBM، بينما تتولى الحكومة الصينية الجانب الأكبر من الاستثمار. لكن بان يعتقد أن دخول الشركات الصينية الكبرى إلى الميدان قد يُرجح الكفة لصالح الصين.