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

وقد اجتاز 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 حيث 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 البروفيسور أوي أن 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. وقد جاءت نسبة توليد الأرقام العشوائية العالية التي أوردتها الدراسة الجديدة نتيجة للابتكارات التي أدخلها العلماء على تصنيع الجهاز وخوارزميات المعالجة اللاحقة، وقد تم 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 عبدالله المقبل أحد منسوبي معهد الإلكترونيات الدقيقة وأشباه الموصلات ومدير مركز التميّز للإضاءة بالحالة الصلبة في كاكست، وأحد المساهمين في الدراسة "إن 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.