BREAKING

6

Ναι, ο κβαντικός υπολογιστής υπάρχει και λειτουργεί

Υπάρχει μία εταιρεία, η D-Wave, που κατασκεύασε (όπως ισχυρίζεται) τον πρώτο κβαντικό υπολογιστή, το άγιο δισκοπότηρο για τους μηχανικούς μηχανικών υπολογιστών από την δεκαετία του 1980. Αγόρασε ένα D-Wave η Google. Αλλά και η βιομηχανία Lockheed Martin. Είναι όμως αυτός ο κβαντικός υπολογιστής που όλοι περίμεναν; Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνια, τον πήραν, τον μελέτησαν και λένε πως (σχεδόν) ναι, είναι.

LW4A1956-660x440

Η ομάδα ερευνητών του πανεπιστημίου, με επικεφαλής τον Daniel Lidar, καθηγητή ηλεκτρολογίας, χημείας και φυσικής, χρησιμοποιεί και μελάτα τον D-Wave που αγόρασε η Lockheed και λένε σε έκθεσή τους πως όντως, ο συγκεκριμένος υπολογιστής δεν χρησιμοποιεί το παραδοσιακό μοντέλο υπολογισμού «προσομοιωμένης ανόπτησης», που υπακούει στους νόμους της κλασσικής φυσικής.

Αντιθέτως, λειτουργεί σύμφωνα με το μοντέλο της κβαντικής ανόπτησης, μοντέλο που πρώτη φορά προτάθηκε από τον Βρετανό φυσικό David Deutsch, το 1985. Σύμφωνα με τον Deutsch, ένα κβαντικός υπολογιστής είναι μία μηχανή που λειτουργεί σύμφωνα με τους νόμους της κβαντομηχανικής, της φυσικής των μικρών σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια ή τα φωτόνια. Με τους κλασσικούς υπολογιστές, ένα transistor αποθηκεύει κάθε «bit» πληροφορίας. Αν το transistor είναι στο “on”, αποθηκεύει το 1. Αν είναι στο «off», αποθηκεύει το 0. Με τον κβαντικό υπολογιστή, η πληροφορία που αποθηκεύεται στο σύστημα μπορεί να βρίσκεται σε δύο καταστάσεις ταυτόχρονα. Το “qubit” μπορεί να αποθηκεύει το 0 και το 1 ταυτόχρονα. Αν φτιάξει κανείς δύο qubits μπορούν να απομνημονεύουν 4 αξίες ταυτόχρονα: 00, 01, 10 και 11. Όσο προσθέτουν περισσότερα qubits, το μηχάνημα αυτό είναι πολύ πιο ισχυρό από οποιοδήποτε κλασσικό υπολογιστή.

Έχει, όμως, ένα μειονέκτημα. Η κατασκευή του ενός qubit είναι ακόμα δύσκολη, καθώς είναι ασταθές. Πολλές φορές, απ’ ότι αναφέρουν οι ερευνητές, το qubit μετατρέπεται σε ένα κοινό bit και αποθηκεύει μόνο μία αξία. Έτσι, ο κβαντικός υπολογιστής μετατρέπεται σε ένα κοινό υπολογιστή. Υπάρχει λύση;

Η D-Wave ισχυρίζεται πως τη βρήκε. Το 2007 κατασκεύασε τον πρώτο δοκιμαστικό κβαντικό υπολογιστή που συνίστατο σε 16 qubit και το μοντέλο που έχουν στα χέρια τους η Lockheed και η Google, λέγεται πως διαθέτει 512 qubit. Σύμφωνα με την εταιρεία, τα 512 κυκλώματα ψύχονται μέχρι να φτάσουν στη θερμοκρασία σχεδόν του μηδέν, με αποτέλεσμα να περιέρχονται σε μία κβαντική κατάσταση όπου το ρεύμα ρέει και προς τις δύο κατευθύνσεις, δεξιόστροφα και αριστερόστροφα. Όταν δίνει κανείς μία εντολή στο μηχάνημα, αυτό χρησιμοποιεί αλγόριθμους προκειμένου να χαρτογραφήσει ένα υπολογισμό ανάμεσα στα qubits και έπειτα, τον εκτελεί.

Για τους επιστήμονες, όμως, ο μηχανισμός της D-Wave εξακολουθεί και παραμένει ένα αίνιγμα. Όχι απαραίτητα με τον καλύτερο τρόπο. Το μοντέλο που ακολουθεί, σίγουρα δεν ακολουθεί το μοντέλο της προσομοιωμένης ανόπτησης. Αλλά αυτό της κβαντικής ανόπτησης. Στην περεταίρω μελέτη του όμως, απομένει οι επιστήμονες να προσδιορίσουν αν ο υπολογιστής αυτός είναι σύννομος με τους κανόνες της κβαντικής φυσικής.

Θα πείτε, εύστοχα, έχει σημασία τελικά αν ο κβαντικός υπολογιστής είναι όντως κβαντικός όπως θα ήθελαν με σιγουριά να τον προσδιορίσουν οι επιστήμονες που τον μελετούν; Μεταξύ μας, όχι τόσο, παρά μόνο αν θέλει κανείς να είναι ακριβής επιστημονικά. Για τη Google είναι εκείνος ο υπολογιστής που ήδη χρησιμοποιείται ώστε οι μηχανές να αρχίσουν να «μαθαίνουν» πράγματα. Για τους υπόλοιπους επιστήμονες, είναι το μηχάνημα που θα μπορεί να εκτελέσει πολύπλοκους υπολογισμούς συνδυαστικής βελτιστοποίησης που μπορούν να βρουν εφαρμογή από τα γονιδιώματα, μέχρι οτιδήποτε.  Κι αυτό, μόνο σαν συγκλονιστική εξέλιξη μπορεί να το δει κανείς.

Georgios, thanks for the tip ;)

6 Comments

  • A
    3 Ιουλίου 2013 at 13:47

    Λίγες μέρες λείψαμε κ το κάνατε αμέρικαν μπαρ εδω μέσα…

  • salopeta
    2 Ιουλίου 2013 at 23:44

    eiste gia sfaliares oloi

  • wj
    2 Ιουλίου 2013 at 16:49

    einai polu eksipno to paidi xrisimopoiei gia na milise h na grapsei mono to mhden k apo tin zesth to mialo tou egine zeledaki

  • Alex
    2 Ιουλίου 2013 at 16:43

    Τα ερωτήματα που έθεσες Jim κάποια στιγμή μπορεί να απαντηθούν. Το πόσο μαλάκας είσαι όμως θα είναι αιώνια αποριά για τους επιστήμονες…

  • dio
    1 Ιουλίου 2013 at 21:31

    eisai kruos! zwo

  • Jim
    1 Ιουλίου 2013 at 21:17

    M.A.M.E θα μπορώ να παίξω?
    Crysis 3 θα μπορώ να παίξω άνετα?
    θα μου λέει παραμύθι το βράδυ πριν πέσω για ύπνο (εγώ αλλιώς δεν κοιμάμαι)?
    NOVA πιάνει?
    Τους αριθμούς του Τζόκερ?……τους ξέρει?
    Θα μου κάτσει τελικά η κόρη του φούρναρη δυο στενά παρακάτω από το σπίτι μου ή τσάμπα παίρνω 6 κιλά ψωμί κάθε μέρα?
    Κερματοδέκτη θα έχει? (Έτσι εγώ ανοίγω τον υπολογιστή μου για να θυμάμαι τα νιάτα μου στα μπιμπλικάδικα)

    Αυτά και άλλα πολλά ερωτήματα θα πρέπει να απαντηθούν από τους επιστήμονες!!!