جيروزاليم بوست
ترجمة حضارات

احتل سباق الحوسبة الكمي، الذي سيعيد ترتيب ديناميكيات القوى العسكرية والاقتصادية والتكنولوجية العالمية عناوين الأخبار بشكل متكرر في السنوات الأخيرة.

لكن القليل مما يدركه معظم القراء أن العديد من الجيوش وشركات الدفاع تنتج بالفعل، في بعض الحالات، وعلى وشك الإنتاج في حالات أخرى، تقنيات دفاعية عملية وهامة باستخدام أجهزة الاستشعار الكمية.

لا تستطيع شركة Rafael Advanced Defense Systems Ltd. مناقشة معظم نقاط تركيزها التشغيلية المسجلة، ولكن يمكنها التأكيد على اهتمامها بأجهزة الاستشعار الكمي للملاحة في البيئات المحرومة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وباعتبارها اللبنة الأساسية لوحدات القياس بالقصور الذاتي المستخدمة على نطاق واسع عدد الصناعات.

قد تغير هذه المستشعرات مجال اللعب في كل من الملاحة والكشف عن الغواصات والطائرات والطائرات بدون طيار وحتى مجموعات صغيرة من الكوماندوز في الغارات السرية.

يمكن اعتبار الحوسبة الكمية وأجهزة الاستشعار الكمية أبناء عمومة في ثورة فيزياء الكم لن تكون أقل أهمية من سباق الفضاء.

لكن ران، رئيس مركز رافائيل الكمي للتكنولوجيا، قال مؤخرًا لصحيفة جيروزاليم بوست، إن تكنولوجيا الاستشعار الكمي قد تكون على بعد عامين، أو أقل من نشرها من قبل الجيش في مكان ما، لكن الحوسبة الكمية قد تكون على بعد خمس أو 10 سنوات أو أكثر من وجود تطبيقات عملية في العالم الحقيقي خارج قطاع التمويل.

قال ران: "يركز مركز الكم لدينا على محاولة تطوير أجهزة استشعار الكم وتكنولوجيا الكم التي من شأنها تعزيز أجهزة الاستشعار الكلاسيكية". "رافائيل يركز على أجهزة الاستشعار للدفاع."

تقود الصين والولايات المتحدة الطريق في مجال أجهزة الاستشعار الكمية، لكن إنجلترا وفرنسا و"إسرائيل" منخرطة أيضًا بعمق.
دون الإشارة إلى دولة معينة، قال ران إن التطورات الجديدة في أجهزة الاستشعار الكمية لأنظمة الملاحة الخاصة بالغواصات والسفن البحرية الأخرى قد تكون متوقفة عن عامين.

Geometrics هي إحدى الشركات الأمريكية التي تنتج مقاييس المغنطيسية الكمية، والتي تقول إنها يمكن أن توفر بالفعل قدرات الكشف للدفاع عن منطقة الميناء.
 تعمل صناعات الفضاء الإسرائيلية أيضًا على مقاييس المغنطيسية الكمية ، وقال ران إن سلاح الجو الأمريكي قد أظهر قياسًا مغناطيسيًا كميًا قد لا يستغرق سوى بضع سنوات من بدء التشغيل.

قال ران إن العرض التكنولوجي لجهاز استشعار الجاذبية الكمية على طائرة بدون طيار كبيرة قيد التنفيذ، ومن المحتمل أن يحدث في غضون عامين، مرة أخرى دون الرجوع إلى جيش معين.
 وأضاف أن القدرة الكاملة على الملاحة باستخدام مثل هذا المستشعر الكمي تستغرق حوالي سبع إلى 10 سنوات، بالنسبة للطائرات بدون طيار والطائرات الصغيرة.

قال ران: "يمكنك استشعار الغواصة من خلال الاستشعار المغناطيسي للأجسام المعدنية الكبيرة".
 "إذا كان لديك مستشعر مغناطيسي حساس للغاية- يمكن استشعار جسم معدني بعيد جدًا- فأنت بحاجة إلى التحقق من ذلك، وهو أمر صعب للغاية نظرًا لوجود الكثير من التداخل المغناطيسي [الذي يتسبب في نتائج إيجابية خاطئة] مثل العواصف المغناطيسية، وتحتاج إلى لتمييز ذلك ".

وقال إنه في غضون 10 إلى 15 عامًا، قد تكون هناك أجهزة استشعار كمية مصغرة ورخيصة مع قدرات ملاحية كاملة لجنود من مختلف الجيوش لاستخدامها أثناء غارات الكوماندوز.

قال ران إن التطبيق الدفاعي الأكثر ترجيحًا لأجهزة الاستشعار الكمية التي قد تنتجها المؤسسة الدفاعية في محاربة حماس وحزب الله هو جعل المركبات الذكية المترابطة في الجيش الإسرائيلي؛ دليلًا على اختراق وتشويش المركبات الذكية التابعة للجيش الإسرائيلي.

يعمل عدد متزايد من المركبات البرية التابعة لجيش الدفاع الإسرائيلي باستخدام تقنيات الذكاء الشبكي والاصطناعي لكل شيء من الملاحة إلى الاستهداف، وتشير المصادر المتاحة للجمهور إلى أن الجيوش التي تستخدم مثل هذه التقنيات يمكن أن تكون عرضة لأنواع معينة من التشويش الكلاسيكي في غياب ترقية لأجهزة الاستشعار الكمية.
في الواقع، قامت الولايات المتحدة والجيوش الغربية الأخرى والجيش الإسرائيلي (وفقًا لمصادر أجنبية) بنشر مثل هذا التشويش، ضد الخصوم لسنوات، ولم يتم اللحاق بالركب إلا مؤخرًا بعض هؤلاء الأعداء الأقل تقدمًا، أو من المتوقع أن يلحقوا بالركب، في مناطق معينة.

ومع ذلك، إذا كان لدى الجيش الإسرائيلي أجهزة استشعار كمومية، فعندئذ حتى عندما يستخدم "العدو" تقنية تشويش GPS ضد المركبات الذكية للجيش الإسرائيلي؛ فسيكون بإمكانهم تجنب التشويش.

وذلك لأن الطريقة التي تعمل بها تقنية التشويش الكلاسيكية على تقنية الكشف الكلاسيكية هي إحداث ضوضاء وانتحال وتقليد وحدات العدو بكمية كبيرة من الإيجابيات الكاذبة التي تفقد الأهداف الحقيقية في الشعور بالضيق.

لكن أجهزة الاستشعار الكمية تعمل بمستوى أعمق من الدقة - تعديل الضوضاء والتحايل الناشئ عن مشكلات التشويش هذه - بحيث يمكنها اختراق حجاب الإيجابيات الكاذبة والتركيز على الهدف الحقيقي.

وهذا يعني أن أجهزة الاستشعار الكمية ستسمح لهجمات وتحركات مستمرة من قبل الجيش الإسرائيلي، أو القوات العسكرية الغربية الأخرى.

سوف تسمح التقنيات الكمية ذات الصلة أيضًا بالاتصالات المشفرة وغير المنقطعة من قبل القوات العسكرية الغربية أو قوات جيش الدفاع الإسرائيلي، مع النطاق الكامل للقوات الصديقة لكل منها ومقارها الرئيسية.

قال ران: "نحن نتحدث عادة عن المركبات"،  "تمتلك المركبات حركات أسرع، وتريد استخدام بروتوكولات الاتصالات المعقدة لتظل مشفرة. عليك الاحتفاظ بإمكانيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ودقة تحديد المواقع "فيما يتعلق بالوحدات الأخرى الصديقة والمعادية.

وقال: "مقياس الجاذبية هو حساس لطيف، لأنه حساس للغاية للاهتزازات"، "من الأصعب بكثير أن نركب طائرة، يمكنك وضعه على  شاحنة، لقد تم إثبات ذلك ".

وقال إن شركة فرنسية أخذت مقياس جاذبية على متن قارب وطائرة بأخذ قياسات ملاحية مختلفة، بينما لم تكن قادرة على تقديم خدمات ملاحية كاملة.

هناك بالفعل مستشعرات جاذبية كمومية يتم العمل عليها لإنتاج صور تحت السطح للتنبؤ بالزلازل والانفجارات البركانية. قد يؤدي هذا أيضًا إلى التغلب على تقنية التخفي لأنه "لا أحد يعرف كيفية مواجهة إشارات الجاذبية" ، هذا ما قاله عالم الفيزياء الكمية بجامعة بن غوريون رون فولمان مؤخرًا لمجلة Physics Today.

تعمل رافائيل على مقياس الجاذبية الكمي، مع معهد وايزمان للعلوم.

قال ران: "لدى رافائيل مجموعتان كميتان":
 "الأول هو أكثر من مجموعة الحالة المادية التي تأخذ المعرفة الأكاديمية في إجراء العروض التكنولوجية، هذا هو ما نقوم به، هناك مجموعة أخرى، أكثر من [مجموعة] تكنولوجيا هندسية لعرض منتج حقيقي. "

وردا على سؤال حول ما يجعل أجهزة الاستشعار الكمية أكثر دقة بكثير من المستشعرات الكلاسيكية- بمقدار 10-11 مرتبة من حيث الحجم- قال ران: "السبب في ذلك هو أنك تقيس بشكل أساسي خصائص المادة نفسها."

على سبيل المثال، "عندما تريد أن تشعر بالوقت - تشعر بالفرق بين مستويين من الطاقة، يمكنك فعل ذلك بدقة شديدة، يجب أن تستشعر المستشعرات الكمية ما تريد معرفته وليس مجرد ضوضاء ناتجة عن التسارع ومن الاهتزازات ".

وأوضح أن الساعة الذرية الكلاسيكية للملاحة أو الكشف عن العدو حساسة عند مستوى 10 / -12، في حين أن الاستشعار الكمي يمكن أن يصل إلى مستوى 10 / -19.

مشيرًا إلى أن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا أظهر ساعة ذرية كمومية صغيرة (مقياس الرقائق) وأقل تقدمًا في عام 2004، قال إنه استغرق وقتًا طويلاً، حتى يتم توزيع نماذج الأجهزة الحسية القديمة على نطاق واسع وبأسعار معقولة في حجم.

وأشار إلى أن هناك سوقًا أكبر لتحديد مواقع أجهزة الاستشعار الكمية مقابل قدرات أجهزة الاستشعار الدفاعية المحددة، "لأن هناك سوقًا مدنيًا وكذلك للأمن".

لتوضيح الإمكانات في القطاع المدني، قال، "سمعت مقابلة مع ضابط في DARPA حول UBER، يمكن أن يكون لديك GPS لا يعمل، لن يعرف أحد مكانهم "بدون أجهزة الاستشعار الكمية.

قال ران إن العديد من الشركات "ترغب في الدخول في المركبات ذاتية القيادة، وترغب في الاعتناء بالموقف الذي توجد فيه بيئة محظورة باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)".
 خلاف ذلك، بدون مستشعر الكم، سيكون المستشعر الكلاسيكي "حساسًا جدًا لهذه الأنواع من المشكلات" - مما يعني أنه سيتعطل.

وأشار إلى أنه كان هناك عدد من الحالات التي واجهت فيها القوات العسكرية مشكلة في العمل لعدة أيام خلال عاصفة تركتها في بيئة محظورة باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).