CNN Decoded – czym są komputery kwantowe i jak mogą wpłynąć na nasz świat?

W nowym odcinku Decoded Anna Stewart z CNN sprawdziła jak komputery kwantowe mogą kształtować naszą przyszłoś.

 

Komputery kwantowe są zupełnie inne od współczesnych klasycznych komputerów, takich jak na przykład laptopy, ponieważ wykorzystują kwantowe bity – kubity – które mogą jednocześnie przyjmować wartości 0 i 1 w różnych proporcjach. W tradycyjnych komputerach bity mogą przyjąć tylko wartości 1 lub 0, co ogranicza ich możliwości. Stewart przyjrzała się, jak te innowacje mogą wpłynąć na nasz świat.

„Dag Spicer, Starszy kustosz w Muzeum Historii Komputerów, wyjaśnia: „Kiedy próbujesz znaleźć rozwiązania problemów o wielu zmiennych, komputery kwantowe doskonale nadają się do rozplątywania tej złożoności i dostarczania rozwiązania”. Ponieważ kubity mogą przyjmować dowolną kombinację zer i jedynek, pozwala to komputerowi na wykonywanie wielu obliczeń w tym samym czasie. Otwiera to potencjał na przyszłość ze spersonalizowaną medycyną, nawozami, które nie emitują CO2, czy wydajnymi lotami, które uwzględniają odległość, wzorce pogodowe, dostępność samolotów. ruch na lotniskach, i wiele, wiele więcej.

Hartmut Neven, Wiceprezes ds. inżynierii Quantum AI w Google, rozwija ten temat,: „Będziemy mieli nowy sposób obliczeń, który będzie pomocny dla milionów ludzi, na przykład przy projektowaniu nowych leków na choroby, o których dotąd nie wiedzieliśmy, reaktorów termojądrowych, które mogą pomóc w walce ze zmianami klimatu, czy lepszych baterii do samochodów elektrycznych”. Neven jest pionierem w dziedzinie rozpoznawania obrazów. Po tym, jak przewodził pracom nad wyszukiwarką obrazów Google, założył laboratorium Quantum Artificial Intelligence w tej firmie. W ciągu najbliższych 12 miesięcy Neven spodziewa się zobaczyć pierwsze algorytmy kwantowe, które robią użyteczne rzeczy, ale mogą działać wyłącznie na komputerze kwantowym, a kolejnym ważnym krokiem zdaniem Nevena będzie „pokazanie, że można to przekształcić w normy, i wykorzystać moc obliczeniową do rzeczy i spraw na których zależy ludziom”.

Stewart odwiedziła centrum badawcze IBM, aby na własne oczy przekonać się, jak działa komputer kwantowy. IBM było potęgą XX wieku, wynajdując wiele technologii, które ukształtowały współczesne komputery. W ostatnich dziesięciu latach firma przechodziła kryzys, ale teraz jest siłą napędową w sektorze komputerów kwantowych. Wiceprezes IBM Quantum, Jay Gambetta mówi o przyszłości tych komputerów: „Większość ludzi nie rozumie komputerów klasycznych, jednak myślę, że jeśli naprawdę chcesz tworzyć innowacje, nie musisz rozumieć szczegółów. Musisz wiedzieć, jak je programować oraz jak działają algorytmy. To mnie właśnie najbardziej ekscytuje”

Pomimo całego szumu wokół komputerów kwantowych, Michele Mosca, współzałożyciel Institute for Quantum Computing na Uniwersytecie Waterloo, omawia ich rzeczywiste możliwości: „Niektórzy myślą, że to magiczna skrzynka, której można zadać każde pytanie, a ona rozwiąże wszystkie te nierozwiązywalne problemy. To nieprawda, jest naprawdę dobra tylko w bardzo specyficznych rodzajach zadań obliczeniowych. Innym błędnym przekonaniem jest gotowoś technologiczna – zrobiliśmy ogromny postęp, ale wciąż mamy przed sobą długą drogę, aby w pełni wykorzystać ten potencjał”.

Pomimo wszystkich obiecujących zastosowań komputerów kwantowych, istnieją obawy przed „Q-Day” – dniem, w którym komputery kwantowe zasadniczo złamią Internet, łamiąc każde hasło zabezpieczające informacje online. Peter Shor, profesor matematyki stosowanej na MIT i twórca algorytmu kwantowego, który może sprawić, że Q-Day stanie się rzeczywistością, wyjaśnia swoje podejście do zagrożenia: „Prawdopodobnie pierwszym użytkownikiem, który będzie miał komputer kwantowy, będzie IBM, który nie zamierza łamać kodu innych ludzi. Może to być także rząd USA lub Chin. Nie sądzę, żeby przeciętny człowiek musiał się tym martwić – chociaż agencje wywiadowcze zdecydowanie powinny”.

Anna Stewart kończy jednak z bardziej optymistycznym spojrzeniem na zmieniający życie wpływ komputerów kwantowych, w tym na to, jak mogą one przyczynić się do lepszych efektów leczenia chirurgicznego u pacjentów z epilepsją.

foto,źródło. CNN