«امنیت پیامهای ارسالی» موضوع بسیار مهمی است که همه ما به آن فکر میکنیم، اینکه آیا ممکن است پیامهای ما بهجز فردی که با او چت میکنیم ازسوی دیگران هم خوانده شود؟ یا اینکه مخاطب رهگیری شود؟ آیا میشود روزی برسد که صددرصد مطمئن باشیم که هیچکسی توانایی دسترسی به پیامهای ما را ندارد؟
اکنون این رؤیا با کمک فناوری کوانتومی بهطرزی شگفتانگیز و باورنکردنی به واقعیت نزدیکتر شده است.
با تلفیق اصول عجیب و غریب «دنیای کوانتوم» با «ارتباطات روزمره»، ما وارد عصر نوینی از ارتباطات شدهایم که در آن نهتنها «روش انتقال اطلاعات» متحول میشود، بلکه ساختارهای اجتماعی و تعاملات انسانی نیز از آن تاثیر میپذیرد.
درحالیکه ارتباطات سنتی بر مبنای تبادل اطلاعات بین افراد استوار بود، ارتباطات کوانتومی با بهرهگیری از پدیدههای شگفتانگیزی همچون درهمتنیدگی، امنیت ارتباطات را به سطحی کاملاً جدید ارتقا داده است.
«ارتباطات اجتماعی» و «ارتباطات کوانتومی» دو حوزه مجزا اما مرتبط هستند که به بررسی چگونگی انتقال و درک اطلاعات در بسترهای اجتماعی و از طریق چارچوبهای پیشرفته فناوری میپردازند. این نوع از ارتباطات، شامل روشهای مختلفی است که افراد و گروهها برای انتقال پیامها از آن استفاده میکنند و این فرآیند به ایجاد ارتباطات، تقویت پیوندهای اجتماعی و شکلدهی به هنجارهای جامعه کمک میکند.
نظریهپردازان برجستهای مانند یورگن هابرماس و نیکلاس لومان سهم زیادی در درک پویاییهای ارتباطات داشتهاند و بر اهمیت زبان بهعنوان ابزاری برای بیان فردی و آگاهی جمعی تاکید کردهاند، در مقابل، ارتباطات کوانتومی پیشرفتی انقلابی در حوزه انتقال دادهها محسوب میشود که از اصول مکانیک کوانتومی برای دستیابی به سطوح بیسابقهای از امنیت و کارایی استفاده میکند.
فناوریهای ارتباطات کوانتومی، با بهرهگیری از پدیدههایی مانند درهمتنیدگی کوانتومی و برهمنهی و بهویژه توزیع کلید کوانتومی (QKD)، امکان محافظت از اطلاعات حساس در برابر شنود و تهدیدهای سایبری را فراهم میکنند.
این تلاقی میان «فیزیک پیشرفته» و «فناوری ارتباطات» نهتنها رویکردهای تازهای برای تبادل امن دادهها ارائه میدهد، بلکه پرسشهای مهم اخلاقی و اجتماعی را نیز درباره حریم خصوصی و دسترسی به اطلاعات در دنیای دیجیتال مطرح میکند.
با پیشرفت فناوریهای ارتباطاتی، انتشار اطلاعات نادرست و شکاف سواد دیجیتال باعث میشود که تعاملات فردی و اجتماعی با چالشهای پیچیدهتری روبهرو شود. چالشهایی که حل آنها، در گرو اتخاذ راهبردهای جامع برای ترویج فناوریهای امن ارتباطاتی و تضمین دسترسی عادلانه به منابع اطلاعاتی است. این در حالی است که بیتوجهی به امنیت ارتباطات، باعث تهدیدهای فراوانی میشود که چشمانداز ارتباطات دیجیتالی را تیرهوتار میسازد.
بهطورکلی، اکنون جریان ارتباطات اجتماعی با نوآوریهای موجود در حوزه ارتباطات کوانتومی پیوندی عمیق برقرار کرده است و این تغییر، آغازگر تحولی شگرف در نحوه ارتباط انسانها در بهاشتراکگذاری دانش و مواجهه با پیچیدگیهای ارتباطات مدرن شده است.
با ادامه پژوهش در این حوزهها، آینده شیوههای ارتباطی ازجمله یکپارچهسازی هوش مصنوعی و ترویج استانداردهای اخلاقی در استفاده از فناوری نیز با تغییرات بزرگی مواجه خواهد شد.
پیشینه تاریخی
مطالعه ارتباطات، ریشههای عمیقی در تاریخ بشری داشته و همگام با تفکر انسانی و ساختارهای اجتماعی تکامل یافته است. زبان از دیرباز ابزاری اساسی برای وصلکردن فرد به حوزه اجتماعی شناخته شده است. نظریهپردازان تاثیرگذاری همچون یورگن هابرماس و نیکلاس لومان بهطور قابلتوجهی به نظریههای ارتباطات کمک کرده و بر نقش زبان در تقویت انسجام اجتماعی و درک متقابل تاکید داشتهاند.
مطالعات ارتباطاتی با ظهور فناوریهای نوین و دیجیتال در اواخر قرن بیستم، مسیر تازهای پیدا کرد و به پیدایش «ارتباطات رایانهای» انجامید.
این شکل جدید تعامل، در دهه۱۹۸۰ با معرفی پروتکلها و پلتفرمهای اولیه اینترنت برجسته شد و اساساً روش ارتباط افراد در فواصل دور را تغییر داد.
پیشنهاد اسکات ای. فالمن برای استفاده از شکلک در سال ۱۹۸۲، تغییر فرهنگی مهمی را در چشمانداز ارتباطات دیجیتال ایجاد کرد که نشاندهنده نیاز به شفافسازی مقصود در پیامهای متنی بود.
پس از آن بود که حوزه ارتباطات کوانتومی از دل پیشرفتهای فیزیک و رمزنگاری بیرون آمد و مفاهیمی مانند درهمتنیدگی کوانتومی و برهمنهی برای توسعه پروتکلهای ارتباطی امن بسیار حیاتی شدند. دانشمندان و متخصصان ارتباطات با تکیه بر این اصول توانستند شیوههایی برای انتقال اطلاعات پیدا کنند که تا پیش از آن امکانپذیر نبود و امنیت و کارایی مبادله دادهها در آن مدام بهتر و بهتر میشود.
درهمتنیدگی و برهمنهی کوانتومی چیست؟
ازآنجاکه در این مطلب با دو مفهوم درهمتنیدگی و برهمنهی کوانتومی سروکار زیادی داریم، بگذارید با ذکر یک مثال، این دو مفهوم مکانیک کوانتوم را به زبان ساده تشریح کنم و بگویم به انتقال اطلاعات و گسترش ارتباطات در آینده چه ربطی دارند.
در شروع بحث لازم است که بگویم کلمه «کوانتوم» (Quantum)ریشه لاتین دارد و به معنای «مقدار» یا «کمیت» است. در فیزیک، کوانتوم به کوچکترین مقدار گُسسته از یک کمیتِ فیزیکی گفته میشود، مانند انرژی؛ بهعبارتدیگر، برخی از کمیتهای فیزیکی در طبیعت بهصورت پیوسته تغییر نمیکنند، بلکه تنها «مقادیر گسسته و مشخصی» را میتوانند به خود بگیرند. این مفهوم در مقابل مفهوم «پیوستگی» در فیزیک کلاسیک قرار دارد.
ماکس پلانک، فیزیکدان آلمانی در اوایل قرن بیستم این عبارت را مطرح کرد. پلانک برای توضیح تابش شی تاریک، فرض کرد که انرژی تابشی بهصورت بستههای گسستهای به نام کوانتا منتشر میشود. او به این موضوع اشاره کرد که قواعد فیزیک کلاسیک در این جهان کار نمیکند، بلکه قواعد دیگری در این جهان حاکم است که در اینجا به دو مورد مهم آن اشاره میکنیم:
در اصطلاح کلاسیک، یک شیء در یک حالت خاص وجود دارد؛ مانند یک سکه که یا شیر است یا خط. بااینحال، در قلمرو کوانتومی، ذرات میتوانند در یک برهمنهی از حالتها وجود داشته باشند؛ به این معنی که میتوانند همزمان در چندین حالت باشند تا زمانی که اندازهگیری شوند. فرض کنید سکهای را بهسرعت میچرخانیم. درحالیکه سکه در هوا دارد میچرخد، نه دقیقاً شیر است و نه خط، بلکه در حالتی با هر دوی احتمالهاست؛ یعنی در این لحظه هم شیر است و هم خط. تنها زمانی که میایستد، آن را بهعنوان شیر یا خط میبینیم. بهطور مشابه، یک ذره کوانتومی تا زمانی که مشاهده نشود، در یک برهمنهی از همه حالتهای ممکن باقی میماند، در آن نقطه به یک حالت قطعی فرومیریزد.
درهمتنیدگی، زمانی رخ میدهد که دو ذره به هم متصل میشوند؛ بهطوریکه حالت یکی فوراً صرفنظر از فاصله بینشان بر حالت دیگری تاثیر میگذارد.
فرض کنید یک جفت دستکش جادویی داریم، یکی برای هر دست. هر دستکش را در جعبههای جداگانه میگذاریم و میفرستیم به دو مکان خیلی دور از هم. حالا هرچهقدر هم فاصله بین این دو دستکش دور باشد، با باز کردن یک جعبه و پیدا کردن دستکش دستِ راست، همزمان میفهمیم که آن دیگری، دستکش دست چپ است.
در درهمتنیدگی کوانتومی، اندازهگیری حالت یک ذره درهمتنیده، فوراً حالت شریک آن ذره را مشخص میکند، حتی اگر سالهای نوری از هم فاصله داشته باشند؛ به این ترتیب میتوانیم از این دو خاصیت مهم در دنیای کوانتوم برای ارتباطات سریعتر و امنتر استفاده کنیم.
از این رو باید گفت که توسعه تاریخی ارتباطات اجتماعی و ظهور ارتباطات کوانتومی تکامل مداومی را نشان میدهد که چگونگی تعامل انسانها، بیان افکار و اشتراکگذاری اطلاعات را در هر دو حوزه اجتماعی و فناوری بازتعریف میکند. ادغام این دو حوزه به شکلگیری شیوههای مدرن ارتباطات ادامه میدهد و پژوهش و نوآوریهایی را برای توسعه سیستمهای موثرتر و ایمنتر هدایت میکند.
جهان کوانتوم، زبان و آگاهی
درحالیکه زبان بهعنوان ابزار اصلی ارتباطات انسانی عمل میکند، توسعه فناوریهای نوینی مانند ارتباطات کوانتومی، چالشهای جدیدی را برای زبان و نحوه استفاده از آن ایجاد کرده است. برای درک و تبیین مفاهیم پیچیده کوانتومی، به ایجاد زبان و اصطلاحات تخصصی جدیدی نیاز داریم. زبان نقشی حیاتی در شکلدهی به آگاهی انسانی و تعاملات اجتماعی ایفا میکند.
ویگوتسکی معتقد است که زبان نهتنها بازتابی از تفکر فردی است، بلکه ابزاری برای اتصال آگاهی بین افراد هم هست. از نظر او، یک کلمه همانگونه که یک سلول زنده نسبتبه کل یک موجود زنده عمل میکند، با آگاهی ارتباط دارد و نشان میدهد که زبان بهعنوان یک جهانِ کوچکشده از خودِ آگاهی انسانی، عمل میکند. کنفوسیوس نیز احساس مشابهی را ابراز کرده و بر قدرت مخرب زبان در صورت استفاده نادرست تاکید کرده و هشدار داده که نامگذاری نادرست میتواند منجر به سوتفاهم در جامعه شود.
زبان بهعنوان اساس ارتباطات اجتماعی و کوانتومی عمل میکند و تاثیر شگرفی در درک و تفسیر واقعیت دارد. در ارتباطات اجتماعی، زبان ابزاری است برای انتقال ایدهها و احساسات که بدون آن، تعامل موثر امکانپذیر نیست. درعینحال، ارتباطات کوانتومی که بر اصول فیزیک استوار است، برای فهم پدیدههای پیچیده همچنان به زبان نیاز دارد تا نتایج و مفاهیم آن تفسیر شود. همچنین، زبان بر شکلگیری واقعیت تاثیرگذار است. در بستر اجتماعی، واژهها و تعابیر میتوانند برداشت ما از جهان را تغییر دهند. در ارتباطات کوانتومی، اصطلاحات و واژههای مناسب، درک عمیقتری از مفاهیمی مثل برهمنهی و درهمتنیدگی ایجاد میکنند.
در نهایت، زبان در ایجاد درک متقابل نیز نقشی کلیدی دارد. در ارتباطات اجتماعی، زبان به افراد کمک میکند دیدگاهها و نیازهای خود را منتقل کرده و دیگران را بهتر درک کنند. در حوزه فناوریهای کوانتومی نیز درک متقابل بین متخصصان از طریق استفاده از زبانی دقیق و روشن ممکن میشود؛ بنابراین، زبان پلی میان ارتباطات اجتماعی و ارتباطات پیچیدهای مانند کوانتوم است که درک و انتقال مفاهیم را تسهیل میکند.
نظریه درهمتنیدگی انسانی
با تسریع تحلیل اطلاعات به کمک رایانههای کوانتومی و همچنین سریعتر شدن شیوههای انتقال پیام، شکل روابط اجتماعی انسانی نیز با تغییرات شگرفی روبهرو میشود و انسانها بیشتر درمییابند که در این جهان چهقدر به روابط متقابل نیاز دارند.
برای نمونه، نظریه درهمتنیدگی انسانی، نگاهی جدید به نحوه ارتباط و تاثیرگذاری افراد بر یکدیگر در جامعه است. در این نظریه بهجای اینکه افراد را واحدهای جدا از هم در نظر بگیریم، آنها را متصل به یکدیگر در نظر میگیریم، چراکه معتقدیم این ارتباطات بهشدت پیچیده و درهمتنیده هستند.
در این نظریه، ما جامعه را شبیه یک شبکه اجتماعی ببینیم که در آن هر فرد مانند یک گره است و ارتباطات بین افراد، خطوطی هستند که این گرهها را به هم متصل میکنند.
حالا فرض کنید یکی از این گرهها (یک فرد) دچار مشکل میشود؛ مثلاً بیماری، بیکاری یا یک مشکل شخصی. این مشکل فقط به آن فرد خاص محدود نمیشود، بلکه میتواند به تمام افرادی که بهطور مستقیم یا غیرمستقیم با او در ارتباط هستند، تاثیر بگذارد؛ مثلاً دوستان و خانواده آن فرد ممکن است نگرانش شوند، همکارانش ممکن است مجبور شوند کار بیشتری انجام دهند و حتی جامعه بهطورکلی ممکن است هزینههای بیشتری برای مراقبت از او بپردازد.
بیشتر نظریههای سنتی جامعهشناسی، افراد را بهعنوان واحدهای جدا از هم در نظر میگیرند و سعی میکنند رفتارهای اجتماعی را براساس ویژگیهای فردی مانند سن، جنسیت، طبقه اجتماعی و… توضیح دهند اما نظریه درهمتنیدگی انسانی میگوید که این عوامل تنها بخشی از داستان هستند و ما باید به نیروهای بین اتصالی که افراد را به هم وصل میکنند نیز توجه کنیم.
اهمیت نظریه درهمتنیدگی انسانی
این نظریه به ما کمک میکند پدیدههای اجتماعی پیچیدهای مانند شیوع بیماریها، تغییرات اجتماعی و سیاسی و حتی بحرانهای اقتصادی را بهتر درک کنیم.
با درک بهتر ارتباطات بین افراد و گروهها، میتوانیم راهکارهای بهتری برای حل مشکلات اجتماعی پیدا کنیم. اینجاست که میفهمیم چهقدر همه ما به هم وابستهایم و برای داشتن یک جامعه پایدار، باید به رفاه همه افراد توجه کنیم. نظریه درهمتنیدگی انسانی، یک نگاه جامعتر و پیچیدهتر به جامعه ارائه میدهد. این نظریه به ما کمک میکند تا ببینیم که افراد چگونه به همدیگر متصل هستند و چگونه این ارتباطات بر زندگی همه ما تاثیر میگذارند.
اصول ارتباطات کوانتومی
در حوزه ارتباطات کوانتومی، یک چارچوب نظری نوین درحال ظهور است که نظریه اطلاعات افرادی مثل دکتر شنون را با مکانیک کوانتومی پیوند میدهد، پیشرفتهای ارتباطات کوانتومی بهدلیل ویژگیهای منحصربهفرد خود که اقدامات امنیتی نوینی را در سطح فیزیکی ارائه میدهند، بهطور فزایندهای شناخته میشوند. این حوزه شامل مفاهیم کلیدی مانند کیوبیتها، اندازهگیری درهمتنیدگی و آنتروپی کوانتومی است که برای درک پروتکلهای ارتباطی کلاسیک و کوانتومی ضروریاند.
تلهپورت کوانتومی یکی از کاربردهای جالب «ارتباطات کوانتومی» است، در تلهپورت کوانتومی، اطلاعات کوانتومی (یعنی حالت یک کیوبیت) از یک جا به جای دیگر منتقل میشود، بدون اینکه ذره فیزیکی جابهجا شود. همانطور که پیشتر هم توضیح دادیم، با استفاده از پدیده درهمتنیدگی این کار صورت میگیرد.
البته، تلهپورت کوانتومی هنوز در مراحل ابتدایی توسعه خود قرار دارد و چالشهای فنی زیادی پیش روی آن است. بااینحال، این فناوری ظرفیت بسیار بالایی برای تغییر نحوه انتقال و دریافت اطلاعات در آینده دارد.
کاربردها و پویاییهای ارتباطات اجتماعی
«ارتباطات اجتماعی»، طیف گستردهای از تعاملات را شامل میشود که در آن، افراد، نیات و احساسات خود را بهصورت کلامی و غیرکلامی بیان میکنند.
این فرآیند پیچیده، شامل درک نیات دیگران و انطباق ارتباطات فردی براساس آن است، چالشهای ارتباطات اجتماعی میتوانند زمانی رخ دهند که افراد، اشارات غیرکلامی را نادرست تفسیر کنند یا در انتقال موثر پیامهای خود ناکام بمانند.
تکامل فناوریهای ارتباطی، بهویژه پلتفرمهای دیجیتال، این پویاییها را پیچیدهتر کرده و بر تعاملات شخصی و ارتباطات گستردهتر اجتماعی تاثیر گذاشته است.
ارتباطات کوانتومی بهعنوان رویکردی انقلابی در انتقال ایمن دادهها ظهور کردهاند که بهویژه از طریق استفاده از توزیع کلید کوانتومی (QKD) امکانپذیر میشوند.
توزیع کلید کوانتومی چیست؟
فرض کنید میخواهیم پیامی محرمانه (مثل اطلاعات دسترسی به یک حساب بانکی) را برای دوستی بفرستیم، پیش از این میتوانستیم یک کلید را بهصورت تصادفی انتخاب کنیم و آن را از طریق کانال ارتباطی ناامن (مثل ایمیل یا پیامک) برای این دوست بفرستیم ولی در این روش سنتی، هکرها میتوانند در طول مسیر، راهزنی کنند و به پیام پنهانی دسترسی یابند.
در روش توزیع کلید کوانتومی، از خواص عجیب ذرات کوانتومی برای ایجاد یک کلید امن استفاده میشود؛ به عبارت ساده یعنی بهجای ارسال مستقیم کلید، من و دوستم بین هم یکسری ذرات کوانتومی (مانند فوتونها) رد و بدل میکنیم. این ذرات به گونهای خاص آمادهسازی میشوند که هرگونه تلاش برای اندازهگیری یا کپیبرداری از آن باعث تغییر حالتشان میشود.
از دیدگاه اپراتورهای مخابراتی، ضروری است که بین کاربردهای برد کوتاه و برد بلند فناوری QKD تفاوت قائل شد. کاربردهای برد کوتاه ممکن است شامل اتصال مراکز داده درونشهری باشد، درحالیکه کاربردهای برد بلند میتوانند شبکههای ارتباطی گستردهتر را دربرگیرند.
شهرهای هوشمند و فناوریهای بهینهسازی کوانتومی
تکامل شهرهای هوشمند، فرصت مهمی را برای کاربرد فناوریهای بهینهسازی کوانتومی (QOT) فراهم میکند. با پیچیدهتر شدن محیطهای شهری، توانایی حل مسائل بهینهسازی ترکیبی و چالشهای محلی – در مقابل جهانی- در زمان واقعی، بسیار حیاتی خواهد بود؛ برای مثال، خودروهای هوشمند مجهز به هوش مصنوعی (AI) میتوانند از فناوری QOT برای حل چالشهای فوری حملونقل مانند انتخاب بهینهترین مسیرها یا مدیریت ترافیک در تقاطعها استفاده کنند.
با این حال، درحالیکه این تصمیمات در محل و موقعیت خودش مفید است ولی شاید برای جریان ترافیک کل شهر بهینه نباشند. پس، استفاده از فناوری QOT میتواند به راهحلهای مدیریت ترافیک در مقیاس شهری کمک کند تا کارایی سفر بیشتر شود و ازدحام ترافیک کمتر.
با پیشرفتهای فناوری ارتباطات کوانتومی، آینده ارتباطات هم تغییر میکند و این فناوری که بر اصول مکانیک کوانتومی استوار است، از پدیدههایی مانند درهمتنیدگی کوانتومی و برهمنهی استفاده میکند تا به سطوح بیسابقهای از انتقال اطلاعات دست یابد. با ادامه تلاش برای ایجاد روشهای امن و کارآمد ارتباطات، سرمایهگذاری در توسعه سیستمهای ارتباطات کوانتومی برای ایجاد شبکهای امنتر و مقاومتر در سطح جهانی، بسیار حیاتی خواهد بود.
اینجا قدرتمندترین کامپیوترها هم عاجزند
در دنیایی که اطلاعات با سرعت نور جابهجا میشود، امنیت ارتباطات به یکی از دغدغههای اصلی تبدیل شده است. ارتباطات کوانتومی، با بهرهگیری از قوانین عجیب و غریب دنیای ذرات، به ما این امکان را میدهد تا پیامهایمان را به گونهای رمزنگاری کنیم که حتی قدرتمندترین کامپیوترهای جهان نیز نتوانند آنها را رمزگشایی کنند. این همانند ارسال پیام در یک تونل امن و نامرئی است که تنها فرستنده و گیرنده میتوانند به آن دسترسی داشته باشند اما این فناوری فراتر از امنیت است.
ارتباطات کوانتومی میتواند به ما کمک کند تا دنیایی بهتر و متصلتر بسازیم؛ دنیایی که در آن اطلاعات آزادانه جریان مییابد اما حریم خصوصی افراد نیز حفظ میشود. تصور کنید روزی برسد که بتوانیم بهصورت آنی و با امنیت کامل با هر نقطه از جهان ارتباط برقرار کنیم یا اینترنت اشیاء به قدری ایمن شود که همه دستگاههای ما بهصورت خودکار با هم تعامل کنند. این آیندهای است که ارتباطات کوانتومی به ما وعده میدهد.
دیدگاهتان را بنویسید