إنجاز سعودي في أمان البيانات: ابتكار أسرع مولّد كمي للأرقام العشوائية

أعلن فريق من الباحثين بقيادة علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية عن تطوير أسرع مولّد كمي للأرقام العشوائية (QRNG) حتى الآن، والذي اجتاز اختبارات المعهد الوطني للمعايير والتقنية. يتمتع هذا المولد بقدرة على إنتاج أرقام عشوائية بمعدل يقارب ألف ضعف مقارنة بالمولدات الأخرى. يعتمد على مبادئ ميكانيكا الكم، مما يجعله محصناً ضد التنبؤ. بفضل ابتكارات في التصميم، يستخدم المولد مصابيح LED صغيرة، مما يجعله فعالاً من حيث الطاقة وقابل للحمل. الأبحاث تساهم في تحقيق مستهدفات رؤية المملكة 2030.

إنجاز سعودي في أمان البيانات: تطوير أسرع مولد كمي للأرقام العشوائية

أعلن فريق مشترك من الباحثين بقيادة علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (كاكست) عن تطوير أسرع مولّد كمي للأرقام العشوائية (QRNG) حتى الآن، وفقًا للمعايير العالمية.

واجتاز هذا المولّد اختبارات العشوائية التي يضعها المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST)، وهو جهة مرجعية معترف بها دوليًا في معايير التأكد من جودة العشوائية، حيث تمكن المولد من إنتاج أرقام عشوائية بمعدل يقارب ألف ضعف مقارنة بالمولدات الكمية الأخرى.

وقال البروفيسور بون أوي من كاوست، والذي قاد الدراسة المنشورة في مجلة Optics Express “يمثل هذا إنجازًا مهمًا لأي قطاع يعتمد على حماية البيانات بقوة”.

مولدات متقدمة

تعد مولدات الأرقام العشوائية أدوات حيوية للقطاعات التي تعتمد على الأمان، مثل الصحة والمالية والدفاع. إلا أن المولدات الحالية تعاني نقطة ضعف أساسية في تصميمها تجعلها عرضة للاختراق.

وأوضح أوي “معظم مولدات الأرقام العشوائية هي مولدات شبه عشوائية، أي أنها تبدو عشوائية، لكنها في الواقع تعتمد على خوارزميات معقدة يمكن تحليلها والتنبؤ بها. أما المولدات الكمية للأرقام العشوائية فهي لا تعاني من هذه المشكلة”.

ويرجع ذلك إلى أن المولدات الكمية تستخدم مبادئ ميكانيكا الكم لإنتاج أرقام عشوائية لا يمكن التنبؤ بها إطلاقًا.

وجاءت نسبة توليد الأرقام العشوائية العالية التي أوردتها الدراسة الجديدة نتيجة للابتكارات التي أدخلها العلماء على تصنيع الجهاز وخوارزميات المعالجة اللاحقة.

مكونات المولدات

وجرى تصنيع هذا المولد باستخدام مصابيح (LED) صغيرة لا يتجاوز حجمها بضعة ميكرومترات، مما يقلل من استهلاك الطاقة، ويجعل الجهاز محمولًا، ويوسع نطاق استخداماته.

من جانبه، قال الدكتور عبد الله المقبل احد منسوبي معهد الالكترونيات الدقيقة واشباه الموصلات ومدير مركز التميّز للإضاءة بالحالة الصلبة في كاكست، وأحد المساهمين في الدراسة “أن كاكست بوصفها المختبر الوطني تعمل على إجراء البحوث التطبيقية التي تسهم في تحقيق مستهدفات رؤية المملكة 2030 في أن تكون رائدة عالمياً في العديد من القطاعات الاستراتيجية، بما في ذلك التطبيقات الممكنة بالتقنيات الكمية”، مؤكداً أن تنفيذ مثل هذه الأبحاث سيعود بالنفع على مختلف الصناعات، ويعزز صدارتها. كما أشاد بالقدرات التي هيأتها مختبرات الغرف النقية بكاكست وكاوست والتي مكنت تنفيذ هذه الأبحاث المتقدمة.

يذكر أن البروفيسور عثمان بكر، نائب وكيل الجامعة للتخطيط الاستراتيجي وأستاذ هندسة وعلوم المواد في كاوست شارك أيضًا في هذه الدراسة.