Kvantové počítače považujú odvetvie IT za ďalší krok vo vývoji technológií digitálneho spracovania informácií. Budúcnosť tejto technológie sľubuje nástroj, ktorý dokáže prekonať akýkoľvek moderný počítačový systém, ktorý mu umožňuje spracovať oveľa rýchlejšie a súčasne oveľa viac informácií ako ktorákoľvek iná, dokonca aj najvýkonnejšia superpočítačka.
V súčasnosti sa však väčšina vedeckej komunity zapojenej do tohto vývoja zameriava na konečný výsledok, ktorý nám môže poskytnúť kvantový systém. Chápeme, že kvantové počítače budú veľmi efektívne pri spracovávaní informácií, ale s akým typom údajov bude tento systém efektívny? Je zaujímavé, že takáto neistota vyvoláva niekoľko zaujímavých otázok týkajúcich sa samotného potenciálu takéhoto nástroja.
Minulý mesiac sa na najbližšej medzinárodnej konferencii o kvantových technológiách, ktorá sa konala v Moskve, zišli najjasnejšie mysle v oblasti vývoja a výskumu kvantovej technológie. Futurizmus dokázal navštíviť výstavu a porozprávať sa s niektorými vedcami o tom, ako nás ich práca priblíži skutočným kvantovým počítačom a aký vplyv bude mať tento vývoj na spoločnosť.
Jedným z najzaujímavejších bodov diskusie bol Alexander Lvovskiy, vedúci výskumnej skupiny pre kvantovú optiku v ruskom kvantovom centre a profesor fyziky na univerzite v Calgary (Kanada). Podľa zdroja Ľvovskij v rozhovore počas večere povedal, že kvantové počítače sú skôr nástrojom ničenia ako stvorenia.
Čo je teda zlé na kvantových počítačoch, ktoré robí taký prominentný vedec? Všeobecne platí, že to všetko sa týka jedinej veci, ktorá, mimochodom, je jednou z potenciálnych výhod, ktoré nám môže poskytnúť kvantová technológia - revolúcia v modernej kryptografii.
S veľkou mocou prichádza veľká zodpovednosť
V súčasnosti sú všetky citlivé informácie odosielané cez internet šifrované, aby sa ochránili súkromné subjekty zapojené do prenosu. Napriek tomu vo svete, v ktorom hackeri existujú, dokonca aj najzložitejšie šifrovanie skôr alebo neskôr oslabuje a takéto príklady sme už videli viackrát. Podľa Ľvovského sa proces tohto hackovania vďaka kvantovej práci na počítači ešte viac zjednoduší a bude oveľa rýchlejší.
Propagačné video:
Vedec poznamenáva, že žiadna metóda šifrovania, ktorá dnes existuje, nemôže odolať výpočtovému výkonu kvantového počítača. Zdravotné záznamy, finančné informácie, každé tajomstvo štátu a vojenské organizácie potom ležia doslova na striebornom podnose pred každým. Inými slovami, technológia má potenciál predstavovať hrozbu pre celý svet. A čo je zaujímavé, ostatní odborníci súhlasia s názorom Ľvovského.
„Do istej miery má pravdu. Ak sa pokúsite pomýliť dnešné „kvantové počítače“so skutočnými počítačmi, potom toho veľa nedosiahnete. To sa však môže zmeniť veľmi skoro, “uviedol Venjamin Rosenfeld, profesor fyziky na univerzite v Mníchove, v rozhovore s futurizmom.
Aby sme to konečne pochopili, treba zdôrazniť, že doteraz boli vytvorené iba dva kvantové algoritmy. Jeden umožňuje kvantovému počítaču prehľadávať databázu, druhý umožňuje Shorov algoritmus, rozkladá čísla na hlavné faktory a kvantový počítač ich môže použiť na prerušenie šifrovania.
Je pozoruhodné, že počas konferencie spoluzakladateľ ruského kvantového centra Michail Lukin, vedúci výskumnej skupiny v Laboratóriu kvantovej optiky na Harvardskej univerzite, oznámil, že vytvoril a úspešne otestoval kvantový počítač s veľkosťou 51 štvorcov a v budúcnosti ho bude používať na spustenie Shorovho algoritmu.
Vladimír Shalaev, člen medzinárodnej poradnej rady ruského kvantového strediska a profesor elektrotechniky a informatiky na Purdue University, pristupuje k tejto otázke jemnejšie a tvrdí, že kvantové výpočty nie sú nástrojom ničenia alebo tvorby. Je to všetko spolu.
"Ja by som s ním nesúhlasil." Myslím, že by som povedal, že každý nový vedecký alebo technologický prielom môže viesť k dobrým aj zlým dôsledkom. ““
Ako príklad uviedol Shalaev laserovú technológiu.
„Lasery zmenili náš život. Metódy našej komunikácie prenikli do medicíny a používajú sa v strojárstve. Používajú sa však aj na navádzanie rakiet na ničenie budov, vybavenia a ľudí. Zdá sa mi však, že toto je život. Nič sa nenarodí výlučne s dobrými úmyslami, vždy sa niekde skrýva niečo zlé. Nemyslím si, že kvantové technológie sú deštruktívne technológie. Môžu byť tiež konštruktívne. ““
Shalaevove slová majú pravdu. Rovnaké jadrové technológie boli pôvodne vyvinuté ako deštruktívne technológie. Ale po vojne ľudia ovládli mierový atóm a začali ho používať v mnohých oblastiach vrátane energetiky, medicíny, poľnohospodárstva a mnohých ďalších. Kvantové počítače, samozrejme, nebudú mať fyzicky deštruktívne účinky, rovnako ako tá istá jadrová bomba, ale ich potenciál šifrovania je priamy digitálny ekvivalent, ktorý nás núti zaoberať sa touto otázkou aj v tak očividnom počiatočnom štádiu.
Čo z toho bude dobré?
Ak majú kvantové počítače taký nebezpečný potenciál, prečo ich každý prenasleduje? Ako poznamenáva Lukin, potenciál kvantovej technológie siaha ďaleko za prerušenie šifrovania. Príležitosti môžu byť skutočne pôsobivé a úžasné.
Napríklad podľa Lukina existuje obrovský potenciál vo vývoji technológií kvantových senzorov.
„Budeme mať príležitosť zmeniť oblasť lekárskej diagnostiky, kde niektoré úlohy vyžadujúce použitie veľkých laboratórií sa budú vykonávať pomocou zariadení veľkosti iPhone. Len si predstavte, aký prínos to prinesie rozvojovým častiam sveta, napríklad Afrike. Tým sa významne zvýši účinnosť, rýchlosť a zároveň ľahká diagnostika a výber potrebných liečebných metód. Som si istý, že dopad tejto technológie na spoločnosť bude obrovský, “vysvetlil Lukin.
Výpočtová sila kvantových počítačov by okrem toho mohla výskumným pracovníkom v oblasti umelej inteligencie umožniť nové skoky vpred. Je celkom možné, že to umožní rozvoj tejto oblasti, aby sa AI stala súčasťou odpovede na problémy, ktoré popisuje Ľvovský.
Lukin súhlasí:
„Som presvedčený, že kým kvantové počítače začnú rušiť šifrovanie, budeme schopní vytvoriť nové metódy klasického šifrovania, nové schémy odvodené z kvantového počítania založené na kvantovej kryptografii.“
Podobne ako v prípade laserov a jadrových zbraní, aj vedci zapojení do tvorby kvantových počítačov nemôžu predpovedať úplnú budúcnosť tejto technológie. Existuje mnoho oblastí, kde by táto technológia mohla nájsť svoje uplatnenie.
Nikolay Khizhnyak