Haos u kvantnim kompjuterima

Koliko su upotrebljivi kvantni kompjuteri i koji bi mogao da bude najveći problem u njihovom radu? Kao što im i sam naziv kaže, rad ovakvih kompjutera, koji predstavljaju sledeću novu stepenicu u razvoju tehnologije, se bazira na principima kvantne mehanike – fizike mikročestica. Podsetimo se: tvorac kvantne teorije koje je unela revoluciju u fiziku je Maks Plank, nemački fizičar, koji je osnove ove discipline postavio 1900. godine. Ono na čemu se njegov rad zasnivao je otkriće da se na mikročestice ne mogu primenjivati zakoni klasične mehanike i da je ovim zakonima nemoguće opisivati stanja u mikrosvetu. Svakoj čestici je pridružena i njena energija zračenja koja, kao i materija, ima svoju strukturu. Ali da ne bismo dublje zalazili u veoma komplikovanu problematiku, dovoljno je reći da se sledeća generacija kompjutera bazira na kvantnoj teoriji, gde se informacije ne obrađuju unutar magnetnih i elektronskih jedinica, već jedinica koje opstaju u kvantno-mehaničim stanjima. Šta to znači u praksi?

Pa, klasični kompjuteri poznaju stanja „on“ i „off“ i jedan objekat ili jedinica mogu da budu u jednom ili u drugom stanju. Nula ili jedinica. Uključeno ili isključeno. Kod kvantnih kompjutera objekat može da se nađe i u trećem stanju, istovremeno i „on“ i „off“. Iz toga, logično, i sledi da velika količina takvih prekidača koji mogu da se nađu u mnogo većem broju položaja nego klasični, može i da proizvede mnogo više kombinacija, pa samim tim i da pohrani i obradi ogromno veću količinu informacija. Međutim održavanje „prekidača“ u ovim tzv. „superpoložajima“ je veoma osetljiv posao i niko nije uspeo da kontroliše više od 3-4 takva objekta. Zato i Bertrand Georgeot i Dima Shepelyansky sa Univerziteta u Tuluzu, Francuska upozoravaju na moguće probleme kod kvantnih kompjutera.

Moguće je da zbog komplikovanosti kontrolisanja mnogo elemenata u skupu dođe do haosa usled međusobnog uticaja. To, praktično, znači da nijedna informacija ne bi mogla da bude obrađena kako treba, odnosno da bi takvi kompjuteri bili neupotrebljivi. Dvojica naučnika su i na klasičnom kompjuteru simulirala rad jednog takvog računara budućnosti i uvideli da je međudejstvo elemenata bilo mnogo jače od kontrole stanja, izbora jednog od tri pomenuta položaja. Informacije su nestajale, pretvarajući se u neku vrstu nasumične zbrke. Zaključak: potrebno je da naučnici utvrde tačnu količinu energije potrebnu za održavanje izabranog stanja u odnosu na energiju kojom mikroelementi deluju jedni na druge. Tek u tom slučaju bi se graditeljima kvantnih kompjutera mogla da daju tačna uputstva kako napraviti kompjuter, a da on ne zapada u haos.

Nadamo se da i vi niste zapali u haos, pokušavajući da proniknete u suštinu problema kvantnih kompjutera.

Pratite Krstaricu i preko mobilne aplikacije za Android i iPhone.