Квантни рачунар: Тест обављен, употреба у стварном свету је далеко

У класичном рачунарству, топлота се заверава са временом како би наметнула ограничења на могуће. У ери вакуумских цеви, дуготрајна прорачуна се нису могла завршити јер би опрема прегорела.

Средином септембра, на веб страници НАСА-е појавио се истраживачки рад чији су аутори научници из 14 институција и лабораторија, предвођени Гоогле АИ Куантум у Моунтаин Виев-у. (Извор: Гооглеблог)

Влада не треба више да се агитује око добијања приступа безбедним комуникацијама на друштвеним мрежама, јер је квантни компјутер, чији управо је тражен долазак , учиниће криптографску безбедност сувишном.

Оно што се тврди и оспорава

Средином септембра, истраживачки рад чији су аутори научници из 14 институција и лабораторија, на челу са Гоогле АИ Куантум у Моунтаин Виеву, појавио се на веб страници НАСА-е и загонетно нестао, остављајући научне и математичке заједнице да се немирно бацају за њим. Њихово узбуђење није било неоправдано, јер је лист тврдио квантна надмоћ — развој квантне машине по имену Сицаморе која може да реши проблеме које класични рачунари не могу, из практичних разлога.

У класичном рачунарству, топлота се заверава са временом како би наметнула ограничења на могуће. У ери вакуумских цеви, дуготрајна прорачуна се нису могла завршити јер би опрема прегорела. Модерна полупроводничка интегрисана кола такође генеришу топлоту, не довољно за сагоревање, али сасвим довољну за успоравање. Гугл тврди да је Сицаморе решио проблем за око 200 секунди, што би врхунском суперкомпјутеру требало око 10.000 година. Резултати — у раду који је загонетно нестао — званично су се појавили у Натуре у среду, учвршћујући тврдњу да је пређен праг у рачунарству, који се очекивао откако су Пол Бениоф, Ричард Фајнман и Јуриј Манин отворили дискусију 1980-их.

У међувремену, истраживачи у ИБМ-у оспорили су откриће Сицамореа, сматрајући да је класични рачунар заостајао за 10.000 година јер је био неефикасно конфигурисан. Разбијање гума и чишћење чепова, тврдили су, затворило би јаз између руке и песнице. Ствар остаје у неизвесности све док ИБМ не понови бенцхмарк тест. Према методу науке, питање остаје отворено док не објави своја сазнања.

Више држава

Од када је канадски премијер Јустин Трудеау изложио квантно рачунарство наљућеном новинару Института за теоријску физику Периметар, ништа није остало да се објашњава. Довољно је рећи да док класичне машине обрађују битове информација представљене стањима 0 и 1, који представљају укључено и искључено, квантне машине манипулишу кубитима или квантним битовима. Имају два својства која могу да обрађују податке већег реда величине — суперпозицију и запетљаност.

Иако су природа квантног и грубог света фундаментално различите, то се може илустровати аналогијом са Шредингеровом мачком, несрећном животињом заробљеном у кутији са нечим потенцијално смртоносним, попут канистера токсичног гаса. У бруто свету претпостављамо да је мачка жива све док се гас не испусти, након чега је мртва. Али на квантном нивоу, феномени колабирају у једно стање само када се посматрају. У свим другим временима постоје у свим могућим државама. Мачка се види да је мртва или жива тек када посматрач отвори кутију. У свим другим временима, он је и мртав и жив, у стању суперпозиције. Такође, ако мачка може случајно да пусти гас, њено стање и стање канистера су нераскидиво повезани.

Ово је заплетање, које је Ајнштајн назвао сабласном акцијом на даљину. Две заплетене субатомске честице могле би бити удаљене светлосним годинама, а ипак би биле повезане. Квантни рачунари користе ова два својства да постигну брзине и рачунарске просторе који би поразили класичну машину, тако што кодирају податке у квантна стања и изводе квантне операције на њима.

Сундар Пицхаи са једним од Гоогле Куантум Цомпутерс у лабораторији Санта Барбара, Калифорнија, САД. (Фотографија преко Ројтерса)

Миља да иде

Шта долазак квантног рачунарства значи за тебе и мене? Не много. Не одмах. Зато што је Сицаморе извршио само референтни тест који се не користи у стварном свету, а Гоогле не може да га примени да би постигао светску доминацију следеће недеље. Чак и ако је показао квантну надмоћ, могле би проћи године или деценије да технологија буде слободно доступна.

Кубити су стабилни само на криогеним температурама, а само владе и велике корпорације могу се надати да ће задржати квантни рачунар у просторијама. Ми остали би морали да зависимо од рачунарства у облаку и софтвера као услуге. Није најсјајнија опрема ако тежите да хакујете живо дневно светло из Гмаил-а, на пример.

Али у почетку би владе и корпорације биле једини корисници квантног рачунарства, јер само њих занимају питања на која она одговарају. Квантни рачунар је поставио Фејнман за моделирање квантних система. Сада ће наћи употребу у лабораторијама за моделирање система који постоје у стварном свету само под екстремним условима, као што је Велики хадронски сударач.

Компонента Гоогле-овог квантног рачунара у лабораторији Санта Барбара, Калифорнија, САД. (Фотографија преко Ројтерса)

Лабораторије би могле да произведу најсавременије радове без улагања у инфраструктуру великих размера и можда неће морати да сарађују широм нација и континената. Квантни рачунари би такође били корисни за задатке који обрађују огромне количине података. Ископавање података и вештачка интелигенција би били од велике користи, заједно са наукама које се баве великим количинама података, од астрономије до лингвистике.

Не пропустите из Екплаинед | Дусхиант Цхаутала: Стар преко својих година, овај 31-годишњи 'буда' се повезује са свима

Тамна страна

Тамна страна квантног рачунарства је реметилачки ефекат који ће имати на криптографско шифровање, које обезбеђује комуникације и рачунаре. Шифровање зависи од веома великих простих бројева, који служе као семе из којих се генеришу и размењују учесници у разговору криптографски кључеви. Функционише зато што су шифровање и дешифровање оперативно асиметричне. Лакше је за рачунар да помножи веома велике просте бројеве него да разложи производ на његове саставне просте бројеве. Овај диференцијал чува ваше ВхатсАпп поруке приватним, али ако би експоненцијално моћни рачунари изједначили шансе, приватност на мрежи би била мртва.

Технологија није увек решење. Често то ствара нове проблеме, а решење је у закону. Дуго након рођења друштвених медија и вештачке интелигенције, сада постоје захтеви да се они регулишу. Било би мудро развити регулаторни оквир за квантно рачунарство пре него што оно постане широко доступно. То је трансформативна технологија чија се будућа употреба, у широком спектру сектора од анализе података до геополитике, не може у потпуности предвидети. У том смислу, то је више као нуклеарна технологија, коју је 23 године након Хирошиме регулисао глобални режим Уговором о неширењу. Било би корисно да се квантно рачунарство регулише сада, или барем дефинишу границе његове легитимне употребе.

Подели Са Пријатељима: