Kvantu datorus nāksies pagaidīt

Kvantu datorus nāksies pagaidīt

Galvenais mūsdienu klasisko datoru trūkums ir tas, ka jau samērā drīzā nākotnē, par spīti visiem pētnieku centieniem, tiks sasniegti minimālie iespējamie klasiskā tranzistora izmēri – un šajā brīdī progress apstāsies. Ne tikai par izeju no situācijas, bet arī atspēriena punktu jaunam, grandiozam tehnoloģiskajam izrāvienam tiek uzskatīti kvantu datori, kuru darbības pamatā būs ne vairs klasiskās, bet gan kvantu fizikas likumi.

Par kvantu datoriem milzu interesi izrāda militāristi

Kvantu fizika (dēvēta arī par kvantu mehāniku vai kvantu teoriju) pēta fizikas likumus mazo daļiņu – molekulu, atomu un subatomāro daļiņu – līmenī jeb nanopasaulē, un šie likumi ievērojami atšķiras no klasiskās fizikas likumiem, piemēram, klasiskajos datoros informācijas pamatvienība ir bits, kam ir iespējami tikai divi stāvokļi – nulle un viens (nav signāla vai ir signāls), bet kvantu datoros informācijas pamatvienība ir kubits (saīsinājums no angļu val. quantum bit; qbit), kas spēj atrasties vienlaikus divos savstarpēji izslēdzošos stāvokļos jeb superpozīcijā. Atbilstīgi kvantu fizikas likumiem no x kubitiem sastāvoša ierīce arī spēj atrasties vienlaikus divās pakāpēs x klasiskajos stāvokļos, kas nozīmē – teorētiski šo stāvokļu skaits, tāpat kā kvantu datoru skaitļošanas jaudas, sniedzas līdz bezgalībai. 

Kubitu skaits gan ir tikai viens no raksturlielumiem; ne mazāk svarīgi ir arī tādi parametri kā kubitu mūža ilgums, iespēja tos vadīt un pārprogrammēt, nolasīt aprēķinu rezultātus, izveidot liela mēroga kvantu sistēmas utt. Viena no problēmām – kvantu stāvokļi ir ļoti nestabili, tāpēc jebkura iedarbība uz sistēmu, ieskaitot esošā stāvokļa (aprēķinu rezultātu) nolasīšanu, var izraisīt būtiskas izmaiņas, to vidū pilnīgu informācijas izzušanu. Pagaidām neatrisināts uzdevums ir arī liela skaita kubitu savienošana. 

Pat optimisti domā, ka pilnvērtīgs kvantu dators parādīsies ne ātrāk kā 20–25 gadu laikā

Rezultātā jaudīgākais no šobrīd zināmajiem kvantu datoriem (precīzāk – kvantu skaitļošanas ierīcēm), kas ASV un Krievijas fiziķu kopdarbā ir tapis ASV Hārvarda Universitātē, sastāv no 51 kubita, taču spēj izpildīt tikai vienu algoritmu. Jaudīgu pārprogrammējamo (t. i., dažādus uzdevumus risināt spējīgo) kvantu datoru ir radījusi korporācija IBM, un tas sastāv no 16 kubitiem. Vienlaikus tomēr tiek uzskatīts, ka līdz kvantu datoriem vēl ir ejams ļoti tāls ceļš, un pat optimisti domā, ka pilnvērtīgs kvantu dators parādīsies ne ātrāk kā 20–25 gadu laikā. 

Par kvantu datoriem milzu interesi izrāda arī militāristi, jo šīs ierīces, piemēram, dažu sekunžu laikā teorētiski ļauj uzlauzt jebkuru no šodien izmantotajiem šifriem vai veikt dažādu situāciju modelēšanu nesalīdzināmi ātrāk, nekā tas ir iespējams ar klasiskajiem datoriem. Lielvalsts, kura pirmā iegūs kvantu datoru, iegūs arī ievērojamas priekšrocības, un šā iemesla dēļ var gadīties, ka pirmie kvantu datori parādīsies pat ātrāk, nekā gaida optimisti. Cits jautājums – vai par šo faktu tiks informēta arī plašāka sabiedrība. 

Saistītie raksti


Kontakti

Saziņai:
23300113
Adrese:
Daugavas iela 38-3, Mārupe, LV-2167
Ikmēneša labāko ziņu apkopojums e-pastā:
Seko!