Calculatoarele cuantice sunt considerate de industria IT ca următorul pas în evoluția tehnologiilor digitale de prelucrare a informațiilor. Viitorul acestei tehnologii promite un instrument care poate depăși orice sistem de computer modern astăzi, permițându-i să proceseze mult mai rapid și, în același timp, mult mai multe informații decât oricare, chiar și cel mai puternic supercomputer.
Cu toate acestea, în acest moment, cea mai mare parte a comunității științifice implicate în astfel de evoluții este concentrată pe rezultatul final pe care un sistem cuantic ne poate oferi. Înțelegem că computerele cuantice vor fi foarte eficiente la procesarea informațiilor, dar cu ce tip de date va fi eficient acest sistem? Și interesant, o astfel de incertitudine ridică câteva întrebări interesante despre potențialul propriu al unui astfel de instrument.
Luna trecută, cele mai strălucitoare minți din domeniul dezvoltării și cercetării tehnologiei cuantice s-au reunit la următoarea Conferință internațională privind tehnologiile cuantice, care va avea loc la Moscova. Futurismul a putut, de asemenea, să viziteze expoziția și să discute cu unii oameni de știință despre modul în care munca lor ne apropie de computerele cuantice reale și ce impact vor avea astfel de evoluții asupra societății.
Una dintre cele mai interesante întrebări ale discuției a fost ridicată de Alexander Lvovskiy, șeful grupului științific de optică cuantică din Russian Quantum Center și profesor de fizică la Universitatea din Calgary (Canada). Potrivit sursei, într-o discuție despre cină, Lvovsky a spus că calculatoarele cuantice sunt mai mult un instrument de distrugere decât creație.
Deci, ce este în neregulă cu calculatoarele cuantice pe care un om de știință foarte proeminent le face astfel de afirmații? În general, totul se rezumă la un singur lucru, care, apropo, este unul dintre potențialele avantaje pe care ni le poate oferi tehnologia cuantică - o revoluție în criptografia modernă.
Cu o mare putere vine o mare responsabilitate
Astăzi, orice informație sensibilă trimisă pe Internet este criptată pentru a proteja părțile private implicate în transfer. Cu toate acestea, într-o lume în care există hackeri, chiar și cea mai complexă criptare mai devreme sau mai târziu slăbește și am fost deja martorii unor astfel de exemple de mai multe ori. Potrivit Lvovsky, procesul acestei hacking-uri datorită calculării cuantice va deveni și mai simplificat și va deveni mult mai rapid.
Video promotional:
Omul de știință constată că nicio metodă de criptare care există astăzi nu poate rezista puterii de calcul a unui computer cuantic. Fișele medicale, informațiile financiare, fiecare secret al statului și organizațiilor militare se vor așeza literalmente pe un platou de argint în fața oricui. Cu alte cuvinte, tehnologia are potențialul de a reprezenta o amenințare pentru întreaga lume. Și ceea ce este interesant, alți experți sunt de acord cu opinia lui Lvovsky.
„Într-o anumită măsură, are dreptate. Dacă încercați să greșiți „calculatoarele cuantice” de azi pentru computerele reale, atunci nu veți obține prea multe. Cu toate acestea, acest lucru se poate schimba foarte curând , a comentat Venjamin Rosenfeld, profesor de fizică la Universitatea din München, într-un interviu pentru Futurism.
Pentru a-l înțelege în sfârșit, trebuie subliniat faptul că până în prezent au fost create doar doi algoritmi cuantici. Unul permite unui computer cuantic să caute într-o bază de date, celălalt permite algoritmul lui Shor, descompun numerele în factori primi și poate fi folosit de un computer cuantic pentru a rupe criptarea.
De remarcat este faptul că, în timpul conferinței, co-fondatorul Centrului cuantic al Rusiei, Mikhail Lukin, șeful grupului de cercetare al Laboratorului de Optică Cuantică din Universitatea Harvard, a anunțat că a creat și testat cu succes un computer cuantic de 51 de cb și că va folosi acesta pentru a rula algoritmul lui Shor în viitor.
Vladimir Shalaev, membru al comitetului consultativ internațional al Centrului rusesc cuantic și profesor de inginerie electrică și informatică la Universitatea Purdue, adoptă o abordare mai subtilă a acestei probleme, spunând că calculul cuantic nu este un instrument de distrugere sau de creare. Este totul împreună.
„Nu aș fi de acord cu el. Cred că aș spune că orice nouă descoperire științifică sau tehnologică poate duce la consecințe bune și rele."
Shalaev a menționat ca exemplu tehnologia laser.
„Laserele ne-au schimbat viața. Metodele comunicării noastre au pătruns în medicină și sunt utilizate în inginerie mecanică. Dar sunt de asemenea folosite pentru a ghida rachetele pentru a distruge clădirile, echipamentele și oamenii. Dar mi se pare că asta este viața. Nimic nu se naște exclusiv cu intenții bune, întotdeauna există ceva rău care ascunde undeva. Nu cred că tehnologiile cuantice sunt tehnologii distructive. Ele pot fi, de asemenea, constructive."
Există un oarecare adevăr în cuvintele lui Shalaev. Aceleași tehnologii nucleare au fost inițial dezvoltate ca cele distructive. Dar după război, oamenii au stăpânit atomul pașnic și au început să-l folosească în multe domenii, inclusiv în energie, medicamente, agricultură și multe altele. Calculatoarele cuantice, desigur, este puțin probabil să aibă efecte distructive fizic, precum aceeași bombă nucleară, dar potențialul lor de criptare este un echivalent digital direct, ceea ce ne obligă să abordăm această problemă chiar și într-o etapă atât de evidentă.
Ce bun va veni din asta?
Dacă computerele cuantice au un potențial atât de periculos, de ce toată lumea îi urmărește? După cum subliniază Lukin, potențialul tehnologiei cuantice se extinde cu mult peste ruperea criptării. Oportunitățile pot fi cu adevărat impresionante și uimitoare.
De exemplu, potrivit Lukin, există un potențial imens în dezvoltarea tehnologiilor cu senzor cuantic.
„Vom avea ocazia să transformăm domeniul diagnosticării medicale, unde unele sarcini care necesită utilizarea unor laboratoare imense vor fi efectuate folosind dispozitive de dimensiunea unui iPhone. Imaginează-ți ce beneficii va aduce acest lucru pentru părțile în curs de dezvoltare ale lumii, cum ar fi Africa. Acest lucru va crește semnificativ eficiența, viteza și, în același timp, ușurința diagnosticării și selectarea metodelor de tratament necesare. Sunt sigur că impactul asupra societății din această tehnologie va fi enorm”, a explicat Lukin.
În plus, puterea de calcul a computerelor cuantice ar putea permite cercetătorilor inteligenței artificiale (AI) să facă noi salturi înainte. Este foarte posibil ca acest lucru să permită dezvoltarea acestei zone, astfel încât AI să devină parte a răspunsului la problemele pe care le descrie Lvovsky.
Lukin este de acord:
"Sunt convins că până când calculatoarele cuantice vor începe să rupă criptarea, vom putea crea noi metode de criptare clasică, noi scheme derivate din calculul cuantic, bazate pe criptografia cuantică."
Ca și în cazul laserelor și armelor nucleare, oamenii de știință implicați în crearea calculatoarelor cuantice nu pot prezice viitorul complet al acestei tehnologii. Există multe domenii în care această tehnologie și-ar putea găsi aplicația.
Nikolay Khizhnyak
