الحوسبة الكمومية: جبهة جديدة في الحرب التكنولوجية بين أمريكا والصين

يبيّن الباحث التقني كيفن كليمان في هذا المقال الذي نشره موقع "فورين بوليسي - Foreign Policy"، معالم الجبهة الجديدة للحرب التكنولوجية ما بين الصين والولايات المتحدة الأمريكية، حيث تريد الأخيرة التأكد من أن الصين لا تستطيع اللحاق بالحوسبة الكمومية. مرجحاً أن تفرض واشنطن ضوابط جديدة في السباق على هذه التكنولوجيا.

النص المترجم

في كانون الثاني (يناير)، اتفقت هولندا واليابان - المورّدون الرئيسيون لمعدات إنتاج أشباه الموصلات - من حيث المبدأ على تنفيذ ضوابط تصدير أشباه الموصلات في الولايات المتحدة في أكتوبر 2022 على الصين، مما أعاق تطوير الصين لأشباه الموصلات المتقدمة. في حين أن تفاصيل الاتفاقية الثلاثية لا تزال غامضة، فإن القيود المفروضة على بيع رقائق الذكاء الاصطناعي والأدوات الآلية المتقدمة إلى الصين، ستعيق بشكل كبير حملة الصين للاكتفاء الذاتي عالي التقنية.

لكن هذه القيود ليست سوى البداية في سلسلة من ضوابط التصدير غير المسبوقة على الصين التي خططت لها إدارة بايدن. بعد الضوابط على أشباه الموصلات، تنتقل وزارة التجارة إلى التكنولوجيا الناشئة التالية التي تخشى الصين أن تستخدمها كسلاح: الحوسبة الكمومية. ضوابط التصدير على أجهزة الحوسبة الكمية، وبرامج تصحيح الأخطاء، وتوفير الخدمات السحابية للكيانات الصينية تستعد لتصبح الجبهة التالية في الحرب التكنولوجية بين الولايات المتحدة والصين.

الحوسبة الكمومية هي تقنية جديدة نسبيًا، تستخدم الخصائص الفريدة لفيزياء الكم لبناء أجهزة كمبيوتر قوية للغاية، تأتي قوتها في المعالجة من الجسيمات دون الذرية. يمكن أن تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية من الناحية النظرية، بقوة حسابية أكبر بكثير من أجهزة الكمبيوتر "الكلاسيكية" الحالية، مما يسمح لها بمعالجة المشكلات المستحيلة حاليًا، مثل كسر التشفير المتقدم. ومع ذلك، لا يزال المجال في مهده، وأجهزة الكمبيوتر الكمومية الحالية عرضة للخطأ وتفتقر إلى أي تطبيقات حقيقية.

قال وكيل وزارة التجارة للصناعة والأمن، آلان إستيفيز، العام الماضي أنه "سيخصص أموالًا" على الولايات المتحدة التي ستسن ضوابط تصدير إضافية تتعلق بالحوسبة الكمومية، والذكاء الاصطناعي، والتكنولوجيا الحيوية. ضاعفت وزيرة التجارة جينا ريموندو من رهان إستيفيز في خطاب ألقته في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، قائلة بأن الولايات المتحدة "ستعزز نظامها الخاص بالرقابة على الصادرات" و "تتخذ إجراءات لحماية ميزتها" على الصين مع الاحترام لعلوم المعلومات الكمومية وأشباه الموصلات والذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا الحيوية وتقنيات الطاقة النظيفة.

وضع مستشار الأمن القومي الأمريكي جيك سوليفان هذه السياسة في أيلول / سبتمبر 2022، بحجة أن "التقنيات المتعلقة بالحوسبة، والتكنولوجيا الحيوية، والتكنولوجيا النظيفة هي بالفعل مضاعفات للقوة"، وذكر أن الولايات المتحدة ستفرض ضوابط على الصادرات من أجل "الحفاظ على قدر كبير من الصدارة قدر الإمكان "قبل المنافسين مثل الصين. بعبارة أخرى، نظرًا لأن تقنيات مثل الحوسبة الكمومية لديها القدرة على تزويد الصين بمزايا عسكرية واقتصادية، سواء من خلال الأسلحة الإلكترونية الجديدة أو اكتشاف الأدوية بشكل أسرع، تخطط الولايات المتحدة لسن ضوابط تصدير شاملة من جانب واحد على الصين.

صانعو السياسة في واشنطن مصممون على الحفاظ على ريادة الولايات المتحدة في الحوسبة الكمومية بسبب تطبيقاتها العسكرية المحتملة. حذر الباحثون من أن الكمبيوتر الكمي القوي يمكن أن يحبط مخططات التشفير الحالية، مما دفع الرئيس الأمريكي جو بايدن إلى إصدار مذكرة للأمن القومي تتطلب من الوكالات الفيدرالية التحول إلى التشفير اللاحق الكمي بحلول عام 2035.

في عام 2021، تم وضع ثلاث منظمات حوسبة كمومية صينية على قائمة كيانات وزارة التجارة، مما منع الشركات الأمريكية من بيع المنتجات لها دون ترخيص. زعمت وزارة التجارة أن مجموعات الحوسبة الكمومية الصينية هذه "تدعم التحديث العسكري لجيش التحرير الشعبي" وتستخدم تقنيات الولايات المتحدة لتطوير "تطبيقات مكافحة التخفي ومكافحة الغواصات، والقدرة على كسر التشفير". لكن من المرجح أن يتم اتخاذ تدابير أقوى.

الولايات المتحدة والصين هما أكثر دولتين تقدمًا في مجال الحوسبة الكمومية، لكن الولايات المتحدة هي القائد العالمي الواضح. إنها متقدمة في ثلاثة من الأساليب التقنية الأربعة الواعدة للحوسبة الكمومية، بينما تقود الصين نهجًا واحدًا فقط. من عام 2011 إلى عام 2020، أنتجت الولايات المتحدة أكثر منشورات الحوسبة الكمومية بالإضافة إلى ضعف عدد منشورات الحوسبة الكمومية التي تم الاستشهاد بها بشدة مثل الصين. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك شركات الحوسبة الكمومية في الولايات المتحدة تمويلًا يزيد بمقدار 30 ضعفًا عن الشركات الصينية المنافسة الخاصة - على الرغم من أن الكثير من الأموال تذهب إلى الأبحاث المدعومة من الحكومة في الصين أيضًا.

بينما تقود الصين العالم في مجال الاتصالات الكمومية، وهو مجال فرعي لعلوم المعلومات الكمومية مع القدرة على تمكين عمليات نقل البيانات فائقة الأمان، يقر العلماء الصينيون بتفوق أمريكا في الحوسبة الكمومية. استنتج كبير الباحثين الصينيين في مجال الحوسبة الكمومية، لو تشاو يانغ، مؤخرًا أن "جوجل في الصدارة"، مضيفًا أنه "ليس لديه فكرة" عن الكيفية التي بدأت بها الشائعات بأن الصين أنفقت 15 مليار دولار على الحوسبة الكمومية لأن "المال الفعلي ربما يكون 25 بالمائة من ذلك".

تجري وزارة التجارة مشاورات مع القطاع الخاص بشأن ضوابط تصدير الحوسبة الكمومية منذ عام 2019 على الأقل. في حين أن القليل من المعلومات حول هذه القيود متاحة للجمهور، تشير التقارير الأخيرة إلى أنها قد تستهدف وصول الصين إلى أجهزة الحوسبة الكمية، وبرامج تصحيح الأخطاء، والسحابة. الخدمات التي تستخدم نفس الأدوات التنظيمية مثل ضوابط تصدير أشباه الموصلات.

على سبيل المثال، قد تحظر ضوابط تصدير الحوسبة الكمية بيع المكونات الحرجة للكيانات الصينية، تمامًا كما فعلت ضوابط التصدير على أشباه الموصلات. إحدى التقنيات المهمة التي يمكن للولايات المتحدة تقييدها هي ثلاجة التخفيف، التي تخلق درجات حرارة منخفضة للغاية تسمح بمعالجة الذرات الفردية. هناك القليل من الأدلة على أن أي شركة صينية يمكنها إنتاج ثلاجات مخففة على نطاق واسع - الشركات الرائدة هي Bluefors Oy في فنلندا، وOxford Instruments NanoScience في بريطانيا، و JanisULT في الولايات المتحدة، التي تمتلك حصة سوقية تبلغ 70 بالمائة فيما بينها.

يمكن لوزارة التجارة إنشاء ضوابط للتصدير عبر قاعدة المنتج الأجنبي المباشر التي تحظر بيع أي ثلاجة تخفيف تعتمد على التكنولوجيا الأمريكية إلى الكيانات الصينية، كما فعلت مع أدوات الطباعة الحجرية المتقدمة لإنتاج أشباه الموصلات. بدلاً من ذلك، يمكن لوزارة التجارة منع بيع أجهزة كمبيوتر كمومية كاملة ومكوناتها الأساسية إلى الصين.

يمكن أن تكون هذه القيود فعالة إلى حد ما على المدى القصير، لكنها لن تكون بنفس تأثير ضوابط تصدير أشباه الموصلات. على عكس أشباه الموصلات، فإن الشركات الأجنبية لديها القليل من الاعتماد على تقنيات ومكونات الكم الأمريكية، إن وجدت، مما يعني أنها يمكن أن تتحايل على ضوابط التصدير على ثلاجات التخفيف باستخدام بدائل للمواد والأجزاء الأمريكية.

قد تمنع ضوابط تصدير الحوسبة الكمية أيضًا بيع مصائد الأيونات، التي تُستخدم لعزل الذرات الفردية في أجهزة الكمبيوتر الكمومية. قد تجذب ضوابط التصدير على بيع مصائد الأيونات إلى الصين صانعي السياسة لأن الولايات المتحدة تتمتع بمزايا هائلة في هذا المجال: لم تنجح أي مجموعة صينية في تطوير كمبيوتر كمي محاصر، في حين أن شركتي هانيويل و IonQ الأمريكيتين هما رائدتان في العالم في هذا النهج التقني.

بصرف النظر عن الأجهزة، يقال إن وزارة التجارة تدرس وضع ضوابط تصدير على البرامج التي تصحح الأخطاء التي ترتكبها أجهزة الكمبيوتر الكمومية بسبب الاهتزازات الميكانيكية أو تقلبات درجات الحرارة. في حين أن الكثير من هذه البرامج مفتوحة المصدر حاليًا - وبالتالي يصعب تقييدها - فقد تصبح أكثر خصخصة أو مقيدة بشكل آخر مع نضوج الحوسبة الكمومية كمجال وحيث تجعل الحكومات الحوسبة الكمومية من أولويات الأمن القومي.

على عكس صناعة أشباه الموصلات، تعد الحوسبة الكمومية قطاعًا ناشئًا بدون تطبيقات عملية حالية. قال إدوارد باركر، عالم الفيزياء في مؤسسة RAND والمؤلف الرئيسي لتقرير عام 2022 عن الكم في الولايات المتحدة والصين، "من الصعب جدًا عزل تطبيقات الأمن القومي في الحوسبة الكمومية لأنه، بصراحة، لا توجد أي تطبيقات حتى الآن". نتيجة لذلك، من غير المرجح أن تكون ضوابط التصدير فعالة، حيث لم يتم دمج الصناعة بعد حول نهج واحد لبناء كمبيوتر كمي، ولم يتم تطوير سلاسل التوريد بشكل جيد.

الاستخدام الفوري للحوسبة الكمومية هو كخدمة سحابية للشركات التي تأمل في استئجار أجهزة كمبيوتر كمومية لإجراء عمليات حسابية كبيرة. يقال إن واشنطن تفكر في منع الشركات من تزويد المؤسسات في الصين بالوصول السحابي إلى أجهزة الكمبيوتر الكمومية، مما يعيق الشركات الناشئة الأمريكية مثل IonQ و Rigetti التي تستمد معظم إيراداتها من الخدمات السحابية. في تحليل حديث، وجد باركر أن الشركات الناشئة الكمومية تعتبر "احتمال فرض ضوابط على الصادرات تهديدًا وجوديًا".

في أيلول / سبتمبر 2022، سنت وزارتا التجارة والخزانة ضوابط تصدير على توريد ثلاجات التخفيف، والبرمجيات الكمومية، والخدمات السحابية إلى روسيا وبيلاروسيا، مما يوفر مثالًا لما قد تبدو عليه قيود الحوسبة الكمية على الصين. على الرغم من أن الإجراءات المماثلة التي تستهدف الصين لن تكون مضمونة، إلا أنها ستخلق حواجز كبيرة على المدى القريب.

لكن من المرجح أن تؤدي الإجراءات القوية التي تتخذها واشنطن إلى رد من بكين. لم ترد الصين بشكل مباشر ردًا على ضوابط تصدير أشباه الموصلات التي تفرضها وزارة التجارة - لكنها طورت بالفعل مجموعة من أدوات السياسة التي يمكنها استخدامها للاستفادة من قوتها السوقية ومنع الشركات الأجنبية من توسيع ميزتها التكنولوجية.

على سبيل المثال، منع المنظمون الصينيون شركة Arm البريطانية لأشباه الموصلات من الخروج من مشروعها الصيني المشترك مع SoftBank، مما منعها من جمع الأموال من خلال طرح عام أولي (IPO). قال مسؤول صيني مجهول، "الصين لا تريد أن تفقد ذراعها في هذا المنعطف. ... تستمر حرب الرقائق بين الولايات المتحدة والصين في التصاعد، كما أن شركة Arm هي حليف لا بد منه لصناعة الرقائق في الصين".

كما يمنح قانون مكافحة الاحتكار الصيني الذي تم توسيعه مؤخرًا فرصة كبيرة لمنع عمليات الاندماج والمشاريع المشتركة التي تقودها الشركات الأمريكية. أحدث هدف للولايات المتحدة لقانون مكافحة الاحتكار هو شركة دوبونت، التي ألغت صفقتها للحصول على شركة تصنيع المواد المتقدمة روجرز، في تشرين الثاني / نوفمبر الماضي بعد أن أخرت إدارة الدولة الصينية لتنظيم السوق (SAMR) الموافقة على الاستحواذ.

الاندماج الآخر في الخطوط المتقاطعة لـ SAMR هو استحواذ Intel على صانع الرقائق الإسرائيلي Tower Semiconductor. تمثل الصفقة البالغة قيمتها 5 مليارات دولار جوهر إستراتيجية إنتل للتنافس مع Samsung وTaiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC) كمسبك ينتج رقائق صممها عملاؤها. إن تنشيط إنتل هو حجر الزاوية في استراتيجية واشنطن لأشباه الموصلات، لكن استحواذها على تاور يتطلب ختم موافقة بكين. أوقفت SAMR الصفقة لمدة عام، ومن المرجح أن تؤجلها أكثر لأن تاور لاعب مهم في صناعة أشباه الموصلات في الصين، وستخضع لضوابط أمريكية أكثر صرامة إذا أصبحت جزءًا من Intel.

بالإضافة إلى ذلك، قد تنتقم الصين من ضوابط تصدير الحوسبة الكمية من خلال تقييد عمليات نقل التكنولوجيا إلى الشركات الأمريكية في المناطق التي تهيمن فيها الصين على السوق العالمية، مثل بطاريات السيارات الكهربائية. كتوضيح صارخ، في أعقاب إعلان فورد أنها سترخص تكنولوجيا بطاريات السيارات الكهربائية من شركة CATL الصينية العملاقة، التي تسيطر على 37 في المائة من الإمداد العالمي، تخطط بكين لإخضاع اتفاقية الترخيص لمزيد من التدقيق.

في المؤتمر الوطني الصيني الأخير لنواب الشعب الصيني، قال الرئيس الصيني شي جين بينغ إنه سعيد وقلق على حد سواء من قيادة CATL للسوق، مشيرًا إلى أنه "يجب على الصناعات الناشئة ... تحديد مكان المخاطر وتجنب الاختراق في عمق أراضي العدو بمفردها، فقط ليتم القبض عليها من قبل الآخرين ويتم محوها".

صعّد صانعو السياسة الأمريكيون المنافسة التكنولوجية مع الصين من خلال الالتزام ببرنامج غير مسبوق لضوابط التصدير في الصناعات التي ترى الصين أنها تقود مستقبلها الاقتصادي. مخاطر هذه الاستراتيجية كبيرة - وليس من الواضح ما إذا كانت القيود المفروضة على التقنيات الناشئة مثل الحوسبة الكمومية تستحق إثارة رد انتقامي من بكين.