Κατανοώντας το ερώτημα της κβαντικής
Είναι σε εξέλιξη ένας τεράστιος αγώνας για την ανάπτυξη των κβαντικών τεχνολογιών. Είναι σημαντικό να εξεταστούν οι πιθανές επιπτώσεις στην ασφάλεια και την οικονομία που μπορεί να επιφέρουν τα επιτεύγματα της κβαντικής επιστήμης, γράφουν ο καθηγητής James Der Derian και ο δρ Stuart Rollo από το Κέντρο Μελετών Διεθνούς Ασφάλειας.
Ο Οργανισμός Ηνωμένων Εθνών έχει ανακηρύξει το 2025 ως Διεθνές Έτος Κβαντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας. Ο στόχος είναι να αναγνωριστεί «η σημασία της κβαντικής επιστήμης και η ανάγκη για ευρύτερη ευαισθητοποίηση ως προς τον αντίκτυπό της στο παρελθόν και το μέλλον». Αλλά γιατί η κβαντική; Και γιατί τώρα;
Η κβαντική επιστήμη είναι ταυτόχρονα πολύπλοκη και παράξενη. Δεν είναι εύκολο να συλλάβει κανείς έννοιες όπως η εμπλοκή, το φως που υπάρχει τόσο ως κύμα όσο και ως σωματίδιο ή μια γάτα σε κουτί που είναι ταυτόχρονα ζωντανή και νεκρή (μέχρι να παρατηρηθεί).
Η παραδοξότητα της κβαντομηχανικής διοχετεύεται τώρα στην κατασκευή των πρώτων κβαντικών υπολογιστών, συστημάτων επικοινωνίας και αισθητήρων. Στο μέλλον, θα μπορούσε να τροφοδοτήσει τη νέα γενιά τεχνητής νοημοσύνης (AI).
Βρισκόμαστε στα αρχικά στάδια ενός δαπανηρού και απαιτητικού σε πόρους «κβαντικού αγώνα» μεταξύ των παγκόσμιων δυνάμεων. Ο ανταγωνισμός για την πρωτοκαθεδρία στην κβαντική τεχνολογία είναι πιθανό να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της οικονομικής και εθνικής στρατηγικής ασφάλειας της Αυστραλίας για τις επόμενες δεκαετίες.
Ακολούθησε το χρήμα
Οι τεχνολογικοί κολοσσοί, οι μεγάλες δυνάμεις και τα κορυφαία ερευνητικά πανεπιστήμια συμμετέχουν όλα σε έναν αγώνα για την κατασκευή των πρώτων κβαντικών συστημάτων με εμπορική βιωσιμότητα. Παρότι οι απόψεις διαφέρουν για το αν ο κβαντικός αγώνας είναι μαραθώνιος ή κούρσα ταχύτητας, κάποια μεγάλα στοιχήματα έχουν ήδη τοποθετηθεί.
Σύμφωνα με εκτιμήσεις της CSIRO, μέχρι το 2045 η αυστραλιανή κβαντική βιομηχανία θα μπορούσε να αποφέρει έως και 6 δισεκατομμύρια αυστραλιανά δολάρια ετήσιο εισόδημα και να προσφέρει σχεδόν 20.000 θέσεις εργασίας.
Το 2023, η Αυστραλία παρουσίασε την Εθνική Κβαντική Στρατηγική της για να ενισχύσει την κυβερνητική στήριξη και να καταστήσει τη χώρα «ηγέτιδα της παγκόσμιας κβαντικής βιομηχανίας».
Τα τελευταία δύο χρόνια, η κυβέρνηση της Βικτώριας έχει επενδύσει 37 εκατομμύρια δολάρια σε κβαντικά νεοφυή σχήματα. Τον Απρίλιο, οι κυβερνήσεις της Κοινοπολιτείας και του Κουίνσλαντ δεσμεύτηκαν για μια κοινή επένδυση ύψους 1 δισεκατομμυρίου δολαρίων για την κατασκευή του πρώτου στον κόσμο κβαντικού υπολογιστή κοινής ωφελείας. Τον ίδιο μήνα, το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ έλαβε ομοσπονδιακή επιχορήγηση ύψους 18,4 εκατομμυρίων δολαρίων για την ίδρυση ενός εθνικού κόμβου για το κβαντικό οικοσύστημα στην Αυστραλία.
Αλλά η κατανόηση του ερωτήματος της κβαντικής δεν είναι απλώς ζήτημα επιστήμης και τεχνολογίας, ούτε αποκλειστικά θέμα χρηματοδότησης. Όπως συμβαίνει με σχεδόν κάθε νέα ισχυρή τεχνολογία, το ερώτημα δεν είναι αν, αλλά πότε θα στρατιωτικοποιηθεί το επόμενο κβαντικό κύμα.
Η κβαντική επιστήμη στην εθνική ασφάλεια
Βασισμένη σε εμπλεκόμενα κβαντικά bits («qubits»), η κβαντική τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να αυξήσει εκθετικά την υπολογιστική ισχύ, να μετασχηματίσει τα δίκτυα επικοινωνίας και να βελτιστοποιήσει τη ροή αγαθών, πόρων και χρήματος.
Εμπορικοί κλάδοι τόσο διαφορετικοί όσο οι τηλεπικοινωνίες, η φαρμακοβιομηχανία, οι τραπεζικές υπηρεσίες και η εξόρυξη — τόσο δεδομένων όσο και μεταλλευμάτων — πρόκειται όλοι να μεταμορφωθούν.
Ωστόσο, είναι οι επιπτώσεις της κβαντικής τεχνολογίας στην εθνική ασφάλεια που έχουν προκαλέσει το μεγαλύτερο ενδιαφέρον της κυβέρνησής μας και άλλων κυβερνήσεων παγκοσμίως.
Κβαντικά ραντάρ, κώδικες, διαδίκτυο, αισθητήρες και GPS βρίσκονται σε φάση επιτάχυνσης από στρατούς και αμυντικές βιομηχανίες σε όλον τον κόσμο. Όποιος φτάσει πρώτος (οι κβαντικοί «έχοντες») θα μπορούσε να δημιουργήσει νέες ασυμμετρίες ισχύος και κινδύνους για τους υπόλοιπους (τους κβαντικούς «μη έχοντες»).
Τα συστήματα κβαντικών επικοινωνιών μπορούν να προσφέρουν πλήρως ασφαλείς, μη παραβιάσιμες γραμμές επικοινωνίας. Ένα πρωτότυπο δίκτυο ήδη συνδέει πολλές μεγάλες πόλεις σε απόσταση σχεδόν 5.000 χιλιομέτρων στην Κίνα. Από την άλλη πλευρά, οι κβαντικοί υπολογιστές ενδέχεται μελλοντικά να μπορούν να «σπάνε» κλασικά κρυπτογραφημένα μηνύματα μέσα σε δευτερόλεπτα — μια προοπτική που είναι γνωστή ως «Q-Day».
Η κβαντική τεχνητή νοημοσύνη αναπτύσσεται με σκοπό τη βελτίωση της απόδοσης φονικών αυτόνομων όπλων. Θέλουμε πραγματικά σμήνη από drones να επιχειρούν σε ένα δικτυωμένο πεδίο μάχης χωρίς την παρουσία ανθρώπου στον βρόχο ελέγχου;
Οι κβαντικοί αισθητήρες, που ήδη χρησιμοποιούνται σήμερα, μπορούν να πραγματοποιούν εξαιρετικά ευαίσθητες μετρήσεις μαγνητικών και βαρυτικών πεδίων. Αυτό σημαίνει εντοπισμό μετάλλων και μεγάλων αντικειμένων τόσο υπόγεια όσο και υποβρυχίως.
Νέες εξελίξεις στην τεχνολογία κβαντικής αισθητήριας θα είχαν σοβαρές συνέπειες για την ανθεκτικότητα και την αξιοπιστία του νέου στόλου πυρηνικών υποβρυχίων της Αυστραλίας. Πρόκειται για έναν κρίσιμο παράγοντα όσον αφορά τη μεγαλύτερη στρατιωτική επένδυση στην ιστορία της χώρας μας.
Πρέπει να θέσουμε τα δύσκολα ερωτήματα τώρα
Σχεδόν κάθε νέα και πολύπλοκη τεχνολογία έχει προκαλέσει απρόβλεπτες συνέπειες — και αναπάντεχες καταστροφές. Το Τσερνόμπιλ, το Three Mile Island και η Φουκουσίμα μαρτυρούν τους κινδύνους που ενυπάρχουν σε ένα προηγούμενο κύμα πυρηνικών τεχνολογιών, το οποίο προέκυψε από επιτεύγματα της κβαντικής επιστήμης.
Δεδομένης της εν δυνάμει ταχύτητας και της διασυνδεδεμένης ισχύος της κβαντικής μηχανικής μάθησης και του υπολογιστικού νέφους, ένα σφάλμα στην κβαντική τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να ξεκινήσει ως τοπικό περιστατικό αλλά να εξελιχθεί γρήγορα σε παγκόσμια κρίση.
Η κινηματογραφική επιτυχία Oppenheimer έδειξε πώς ένα προηγούμενο κύμα κβαντικής έρευνας κατέστησε δυνατή την ατομική βόμβα και άλλαξε για πάντα τη διεθνή τάξη πραγμάτων.
Η πρώτη χρήση πυρηνικών όπλων πυροδότησε επίσης έναν βαθύ και ουσιαστικό παγκόσμιο διάλογο για τον αφοπλισμό, με επικεφαλής όχι λίγους από τους ίδιους τους επιστήμονες που συνέβαλαν στην κατασκευή της βόμβας. Όμως οι φωνές τους πνίγηκαν από την πολιτική του φόβου και τον Ψυχρό Πόλεμο, οδηγώντας σε έναν δαπανηρό αγώνα εξοπλισμών και μια πυρηνική αντιπαλότητα που συνεχίζεται μέχρι σήμερα.
Όταν ρωτήθηκε για την προσπάθεια του προέδρου Λίντον Τζόνσον να ξεκινήσει συνομιλίες για τον έλεγχο των εξοπλισμών τη δεκαετία του 1960, ο Οπενχάιμερ απάντησε:
«Είναι είκοσι χρόνια αργά — θα έπρεπε να είχε γίνει την επόμενη μέρα της Τρίνιτι [της πρώτης πυρηνικής δοκιμής].»
Είναι καλύτερα να μη περιμένουμε για να αρχίσουμε να θέτουμε τα δύσκολα ερωτήματα σχετικά με το πώς η επόμενη γενιά κβαντικών τεχνολογιών θα επηρεάσει τις προοπτικές για παγκόσμιο πόλεμο και ειρήνη στα χρόνια που έρχονται.
Το Project Q: Πόλεμος, Ειρήνη και Κβαντομηχανική προβάλλεται στο Φεστιβάλ Ντοκιμαντέρ της Μελβούρνης στις 20 Ιουλίου.
Ο καθηγητής James Der Derian κατέχει την Έδρα Michael Hintze στις Διεθνείς Σπουδές Ασφαλείας και είναι Διευθυντής του Κέντρου Μελετών Διεθνούς Ασφάλειας. Τα ερευνητικά και διδακτικά του ενδιαφέροντα εστιάζονται στην διεθνή ασφάλεια, την τεχνολογία της πληροφορίας, τη διεθνή θεωρία και τον κινηματογράφο ντοκιμαντέρ. Ο δρ Stuart Rollo είναι μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Κέντρο Μελετών Διεθνούς Ασφάλειας και εργάζεται επί του παρόντος στο έργο του κέντρου με τίτλο Quantum Meta-Ethics.
Το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στο The Conversation.
Κεντρική εικόνα: Mathew Schwartz/Unsplash.
