Evo što je kvantno računalo i zašto je važno

Istraživači iz IBM-a, Googlea, Intela i drugih jakih tehnoloških kompanija su u znanstvenoj utrci izgradnje komercijalno održivog kvantnog računala. Kvantna računala već postoje u laboratorijima, a samo smo nekoliko godina udaljeni od početka onoga što bi moglo u potpunosti promijeniti način na koji razmišljamo o računalima.

Tipično računalo, poput onoga unutar pametnog telefona ili prijenosnog računala s kojeg ovo čitate koristi binarni sustav, u osnovi se svodi na “0” ili “1”, odnosno “da” ili “ne”. Kvantno računalo funkcionira na drugačiji način. U nastavku ćemo pokušati sve detaljnije objasniti.

Kvantno računalo

Kvantno računalo predstavlja potpuno drugačiji koncept i ne koristi binarnu logiku.

U klasičnom (ili konvencionalnom) računalu, količina podataka je mjerena bitovima – u kvantnom su računalu podatci su mjereni qubitovima (od engl. quantum bit).

Princip rada kvantih računala je takav da njihovi bitovi (qubitovi) su također jedinice i nule, istina i laž, no qubitovi mogu „visiti u nekakvom zaboravljenom kraju“ te se istodobno ponašati i kao 1 i kao 0, tj. biti i istina i laž istovremeno. Sa tim svojstvom qubitovi mogu istodobno iskušati sve mogućnosti i tako riješiti i najkompleksnije probleme, poput izvođenja simulacija kvantnih stanja koja postoje u prirodi.

Kada se želi riješiti problem gdje je svaki odgovor jednako vjerojatan, binarno računalo mora potrošiti dosta vremena kako bi procjenilo svaku mogućnost. Kvantna računala mogu istodobno procijeniti više od jedne vjerojatnosti kroz nešto što se zove “kvantna petlja”.

Kvantna petlja

Kada se dvije čestice zapletu, dolazi do pojave gdje se sve što se događa jednoj od tih čestica događa i drugoj. Einstein je ovaj fenomen nazvao “sablastna akcija na daljinu” i bio je u pravu. Najveći dio istraživanja o kvantnom računalstvu od 1980-ih bio je usredotočen na pronalaženje načina kako iskoristiti “kvantnu petlju” u našu korist.

Čudna i čudesna pojava zapletenosti znači da možete staviti podatke na jednu stranu, a oni će se pojaviti na drugoj poput teleportiranja. Sve što se dogodi s jednom zapetljanom česticom odmah se dogodi drugoj.

Kvantni internet budućnosti također se gradi u današnje vrijeme, a kineski istraživači čine nevjerojatne korake u kvantnoj komunikaciji.

Kvantni internet bio bi nepovezan jer nema prijenosa podataka. Naravno, ranjivosti za pohranu i dalje će postojati, ali do tog trenutka AI će upravljati našom sigurnošću.

Budućnost

Tehnologija je već ovdje, ali postoje brojni izazovi na putu do potpune provedbe. Prvo kvantno računalo za koje smo sposobni još uvijek je malo iza najboljeg binarnog računala kojeg već imamo. Moramo nadvladati fizičke probleme kao, primjerice, u IBM laboratoriju procesori se moraju držati na savršenim nultim temperaturama.

Najnovija otkrića uključuju prvi videopoziv koji je osiguran kvantnim šifriranjem.

Videopoziv je povezao kineskog znanstvenika u Pekingu s austrijskim znanstvenikom u Beču. Udaljenost između njih bila je preko 6500 kilometara. Komunikacija je poslana prema satelitu u svemiru, a zatim se vratila na zemlju. Znanstvenici su odlučili istražiti kvantnu mrežu na ovaj način zbog problema gubitka signala kroz tradicionalne metode slanja fotona kao što su svjetlovodni kabeli.

Ove kvantno šifrirane komunikacije bilo bi nemoguće hakirati pomoću binarnog računala. Ovo uspješno testiranje može signalizirati kraj binarnih sustava za enkripciju.

Možda i najbolji način za promatranje napretka kvantnog računala je da ga se uspoređuje s binarnom računalom. To bi bilo jednako kao da uspoređujemo sposobnosti iPhonea s sposobnostima kalkulatora iz 1980-ih.

0 Komentara

    Napišite komentar

    Login

    Welcome! Login in to your account

    Remember me Lost your password?

    Lost Password

    O nama Pišite nam Twitter Facebook