Az informatikai ipar a kvantum számítógépeket a digitális információfeldolgozási technológiák fejlődésének következő lépésének tekinti. A technológia jövője olyan eszköz ígéretet ígér, amely meghaladja a mai modern számítógépes rendszereket, lehetővé téve ezzel sokkal gyorsabb és ugyanakkor sokkal több információ feldolgozását, mint bármelyiknél, még a legerősebb szuperszámítógépnél is.
Jelenleg azonban az ilyen fejlesztésekben részt vevő tudományos közösség nagy része arra a végső eredményre összpontosít, amelyet egy kvantumrendszer nyújthat nekünk. Megértjük, hogy a kvantumszámítógépek nagyon hatékonyan kezelik az információkat, de milyen típusú adatokkal lesz ez a rendszer hatékony? És érdekes módon az ilyen bizonytalanság érdekes kérdéseket vet fel egy ilyen eszköz lehetőségeivel kapcsolatban.
A múlt hónapban a kvantumtechnológia fejlesztése és a kutatás legvilágosabb elméi gyűltek össze a következő, Moszkvában tartott kvantumtechnológiai nemzetközi konferencián. A futurizmusnak sikerült meglátogatnia a kiállítást, és néhány tudósgal megbeszélni arról, hogy munkájuk hogyan közelebb hoz minket a valódi kvantumszámítógépekhez, és hogy ezeknek a fejleményeknek milyen hatása lesz a társadalomra.
A vita egyik legérdekesebb pontját Alexander Lvovskiy, az Orosz Kvantum Központ kvantumoptikai kutatócsoportjának vezetője és a kalgaryi egyetemen (Kanada) a fizika professzora vetette fel. A forrás szerint egy vacsora közben folytatott beszélgetésben Lvovsky elmondta, hogy a kvantumszámítógépek inkább a pusztítás, mint a teremtés eszköze.
Tehát mi a baj a kvantumszámítógépekkel, hogy egy nagyon kiemelkedő tudós ezt állítja? Általában véve mindez egyetlen dologra vezethető vissza, amely egyébként az egyik lehetséges előnye, amelyet a kvantumtechnika nyújthat nekünk - a modern kriptográfia forradalma.
Nagy hatalommal jár a nagy felelősség
Manapság az interneten keresztül továbbított minden érzékeny információt titkosítják az átadásban részt vevő magánfelek védelme érdekében. Ennek ellenére egy olyan világban, ahol a hackerek léteznek, még a legbonyolultabb titkosítás is előbb vagy utóbb gyengül, és ilyen példákra már többször is tanúi vagyunk. Lvovsky szerint a kvantumszámításnak köszönhetően a hackelés folyamata csak még egyszerűbbé válik, és sokkal gyorsabb lesz.
Promóciós videó:
A tudós megjegyzi, hogy egyetlen ma létező titkosítási módszer sem tud ellenállni a kvantumszámítógép számítási teljesítményének. Az orvosi nyilvántartások, a pénzügyi információk, az állam és a katonai szervezetek minden titka szó szerint egy ezüst tálon fekszik bárki előtt. Más szavakkal: a technológia veszélyt jelenthet az egész világra. És ami érdekes, más szakértők egyetértenek Lvovsky véleményével.
- Bizonyos értelemben igaza van. Ha megpróbálja hibáztatni a mai „kvantumszámítógépeket” valódi számítógépekkel, akkor valójában sokat nem fog elérni. Ez azonban hamarosan megváltozhat”- kommentálta Venjamin Rosenfeld, a müncheni egyetem fizika professzora a Futurizmus interjújában.
Annak érdekében, hogy végül megértsük, ki kell emelni, hogy eddig csak két kvantumalgoritmust hoztak létre. Az egyik lehetővé teszi a kvantumszámítógép számára az adatbázis keresését, a másik lehetővé teszi Shor algoritmusát, a számokat primer tényezőkre bontja, és egy kvantumszámítógép felhasználhatja a titkosítás megszakítására.
Figyelemre méltó, hogy a konferencia során Mikhail Lukin, az Orosz Kvantum Központ társalapítója, a Harvard Egyetem Kvantumoptikai Laboratóriumának kutatócsoportjának vezetője bejelentette, hogy létrehozott és sikeresen tesztelt egy 51 kbitos kvantumszámítógépet, és a jövőben Shor algoritmusának futtatására fogja használni.
Vladimir Shalaev, az Orosz Kvantum Központ nemzetközi tanácsadó testületének tagja és a Purdue Egyetem villamos- és számítógépes mérnöki tanszékének finomabb megközelítése ebben a kérdésben, mondván, hogy a kvantumszámítás nem pusztítás vagy létrehozás eszköz. Minden együtt van.
- Nem értek egyet vele. Azt hiszem, azt mondanám, hogy minden új tudományos vagy technológiai áttörés jó és rossz következményekkel is járhat."
Shalaev példaként említette a lézertechnológiát.
„A lézerek megváltoztatták az életünket. Kommunikációnk módszerei behatoltak az orvostudományba és a gépiparban használatosak. De ők is irányítják a rakétákat az épületek, felszerelések és emberek megsemmisítésére. De számomra úgy tűnik, hogy ez az élet. Semmi sem születik kizárólag jó szándékkal, mindig van valami rossz valahol. Nem gondolom, hogy a kvantumtechnológiák pusztító technológiák. Konstruktívak is lehetnek."
Van valami igazság Shalaev szavaiban. Ugyanazokat a nukleáris technológiákat eredetileg pusztítóként fejlesztették ki. A háború után azonban az emberek elsajátították a békés atomot, és sok területen elkezdték használni, beleértve az energiát, az orvostudományt, a mezőgazdaságot és még sok más. A kvantumszámítógépek természetesen nem valószínű, hogy fizikailag pusztító hatásúak, mint például ugyanaz a nukleáris bomba, de a titkosítási potenciáljuk közvetlen digitális ekvivalens, amely arra készteti bennünket, hogy foglalkozzunk ezzel a kérdéssel még egy ilyen nagyon nyilvánvaló korai szakaszban.
Mire jó lesz belőle?
Ha a kvantumszámítógépek ilyen veszélyesek, akkor miért üldözi őket? Amint Lukin rámutat, a kvantumtechnológia lehetősége messze túlmutat a titkosítás megszakításán. A lehetőségek valóban lenyűgözőek és csodálatosak lehetnek.
Lukin szerint például hatalmas potenciál rejlik a kvantumérzékelő technológiák fejlesztésében.
„Lehetőségünk lesz az orvosi diagnosztika területének átalakítására, ahol néhány hatalmas laboratóriumot igénylő feladatot iPhone méretű eszközökkel hajtanak végre. Képzelje el, milyen előnyt jelent ez a világ fejlődő részeinek, például Afrikának. Ez jelentősen növeli a hatékonyságot, a sebességet, ugyanakkor a diagnózis egyszerűségét és a szükséges kezelési módszerek kiválasztását. Biztos vagyok abban, hogy ennek a technológiának a társadalomra gyakorolt hatása óriási lesz”- magyarázta Lukin.
Ezenkívül a kvantumszámítógépek számítási képessége lehetővé teheti a mesterséges intelligencia (AI) kutatóinak, hogy új lépéseket tegyenek előre. Valószínűleg ez lehetővé teszi e terület fejlődését, hogy az AI a Lvovsky által leírt problémákra adott válasz részévé váljon.
Lukin egyetért:
"Meg vagyok győződve arról, hogy mire a kvantumszámítógépek megkezdik a titkosítás megszakítását, képesek leszünk új klasszikus titkosítási módszereket, kvantumszámításból származó új sémákat létrehozni, kvantum-kriptográfia alapján."
A lézer és a nukleáris fegyverekhez hasonlóan a kvantum számítógépek létrehozásában részt vevő tudósok sem tudják megjósolni ennek a technológiának a teljes jövőjét. Számos területen alkalmazható ez a technológia.
Nikolay Khizhnyak