Ruski tvorac najvećeg kvantnog računara predviđa kako će tehnologija promeniti svet

Za razliku od tradicionalnih računara, koji prikazuju informacije u jednom od dva stanja (1 ili 0), kvantni računari rade na kvantnim bitovima ili “kubima”. Ova jedinica kvantne informacije može da skladišti niz vrijednosti između 1 i 0, omogućavajući ovim uređajima da eksponencijalno drže više informacija. To znači da, s obzirom na to da broj kubita koji se može manipulirati raste, tako raste i računarska snaga.

Prošle godine, tim naučnika s Harvarda na čelu sa fizičarem Mikhailom Lukinom stvorio je prvi 51-inčni kvantni kompjuter u svijetu. Senzacija oko objavljivanja nije proistekla samo iz njegovog stvaranja, već i zbog činjenice da nije zasnovan na tradicionalnoj tehnologiji dijamantske kubitne mreže koju su Lukin i njegov tim radili tokom protekle decenije.

U nedavnom intervjuu sa vodećom naučnom publikacijom, fizičar je ponizno objasnio da iako je inovativni adiabatski pristup njegovog tima omogućio da naprave pionirski napredak na terenu i nosi s tim ogromne mogućnosti za dalji razvoj, bilo bi prerano da se deklarira jedna tehnologija ili pobednik.

“U principu, čini mi se da je još prerano proglašenje pobjednika u kvantnoj trci, različite kvantne platforme imaju svoje prednosti i slabosti. Stoga je izuzetno važno da se ne koncentrišemo na jednu verziju, već da istražimo sve mogućnosti “, naglasio je Lukin.

Nakon toga, fizičar je dodao da se njegova “analogna” platforma razlikuje kroz svoju ogromnu fleksibilnost i ogromnu moguću računarsku moć koja sledi.

“Kubiti bazirani na hladnim atomima i jonima su izuzetno fleksibilni u svom radu”, objasnio je naučnik. “U stvari, mogu se pomerati, reprogramirati i promeniti u srednjem proračunu. U tom smislu, čvrste platforme zasnovane na silicijumu i fosforu koje su stvorile naše australijske kolege su značajno inferiorne, jer se ne mogu menjati nakon što se čip kreira. “

Lukin smatra da pristup njegovog tima ima najbolju šansu da preuzme vodeću poziciju u “globalnoj kvantnoj trci”, pošto u suštini nema teorijskih matematičkih ograničenja koja sprečavaju njegov tim da stvori super moćne kvantne mašine koje sadrže ne samo desetine već i stotine kubita.

Istovremeno, fizičar smatra da će atomski kubit, lakši za kontrolu od jonskih, biti osnova za ovaj razvoj. “Poenta je u tome što se broj jona povećava, sve više i više se odbijaju, zbog čega sistem postaje nestabilan. [Dr. Christopher Univerzitet u Marylandu] Monroe i njegove kolege su uspjeli riješiti ovaj problem za 53 jona, ali ostaje da se vidi šta se dalje dešava. Biće veoma zanimljivo videti kako se situacija razvija kada dosegnemo nivo od nekoliko stotina kubita”, istakao je Lukin.

Prelazak na Rubikon

Prema rečima profesora, stvarno dostignuće koje je on i njegov tim uspio napraviti nije u samom kvantnom hardveru već u neočekivanom kvantnom fenomenu koji su mogli da posmatraju dok su pratili ponašanje atoma i elektrona koristeći njihov adiabat pristup.

“Prešli smo prag. Teoretičari razmišljaju o tome kako objasniti stabilno stanje koje se pojavljuje u sistemu ako ga dovedemo u neravnotežu, a trenutno pokušavaju to objasniti analogno matematičkoj teoriji haosa, fenomenom “kvantih ožiljaka”. U ovoj oblasti će se najinteresantnije stvari otkriti u narednim godinama. “

Prema fizičaru, njegov tim već radi na stvaranju algoritama za ispravljanje grešaka i prateće arhitekture koja bi im omogućila da se implementiraju na osnovu atomskih kubita. Međutim, eksperimentisanje u ovom pravcu će imati smisla kada se snaga kvantnih računara značajno povećava, kaže on.
“Za sada ne znamo kako da kreiramo kvantni računar koji se sastoji od stotina lakata, mnogo manje hiljada kubika. Dodatak algoritama za ispravljanje greške povećavaće složenost takvog sistema po redosledu veličine, a mi jednostavno ne razumemo kako se ovakav sistem može smanjivati. Verovatno je da ne možemo ni da zamislimo kako će izgledati takav univerzalni i proširiv računar budućnosti “, primetio je fizičar.

Super kvantni kompjuteri budućnosti

Ipak, Lukin teoretizuje da prvi veliki kvantni kompjuteri neće biti monolitni, već će se sastojati od modula – od kojih će svaki sadržavati nekoliko desetina qubita. Ovi moduli se mogu povezati pomoću posebne mreže – “quantum internet” koja će im omogućiti da izvode teške i obimne proračune koje ne mogu čak ni najnapredniji konvencionalni superračunari.

Još jedan problem, čudan koliko se čini posmatraču laiku, pokušaće dvostruko proveriti kalkulacije koje su napravile ove mašine. Teškoće u tome će se samo pogoršati kada kvantni računari dostignu računarske mogućnosti van onog od bilo kojeg konvencionalnog računara.
Na kraju krajeva, Lukin veruje da najčistiji oblik verifikacije ne leži u složenim algoritmima i revolucionarnim matematičkim pristupima, već u stvarnom svetu uspješnosti kvantno-računarskih proračuna u rješavanju stvarnih problema, poput toka saobraćaja u velikom gradu ili predviđanja o ponašanju ekonomije.

“Ljepota ovakvih zadataka leži u činjenici da je teško riješiti ih, ali vrlo je lako provjeriti”, rekao je naučnik. “Postoji mnogo algoritama koji ih mogu efikasno rešiti, koristeći relativno mali broj kubita – oko 100 do 200. I ako se dokažu, možemo pokazati da su takvi računari korisni i da ispravno rade.”

Vrste izračunavanja optimizacije koje navodi naučnik utječu na široki spektar naučnih istraživanja, uključujući mašinsko učenje i AI, a napredak u ovim oblastima se može dramatično proširiti kada se primeni kvantno računarstvo. Ova praktična demonstracija “kvantne superiornosti” će privući pažnju investitora, kaže Lukin.
Zahvaljujući kvantnom računarstvu, svet se nalazi na pragu novih i uzbudljivih mogućnosti. Prema fizičaru, jedna od najintrigantnijih stvari biće da vidi koliko će se kvantna teorija razlikovati od kvantne računarske prakse.


“Ako se pogleda kako su se klasični računari razvijali … vidimo da je u zoru njihovog stvaranja bilo mnogo algoritama za koje se verovalo da su vrlo efikasni u to vrijeme, ali koji su se u praksi ispostavili beskorisni. I tek nedavno su matematičari mogli da otkriju zašto ne rade. Ista stvar, mislim, će se desiti sa kvantnim kompjuterima, a život je pun iznenađenja “, zaključio je Lukin.

Izvor: www.sputniknews.com

 742 total views,  8 views today

Arnes K.

Ja sam nastavnik i profesor fizike koji nastoji da ispuni rupe u svom i svačijem znanju kako bi svi bili bolje informisani i mogli da donosimo bolje odluke i živimo bolji život.

Šta vi mislite o ovom? Ostavite vaš komentar i podijelite mišljenje sa svima.

Sva Fizika
%d bloggers like this: