Zorii epocii cuantice

A trecut un sfert de secol de când primii biți cuantici, sau qubiți, au fost conectați împreună pentru a crea un computer cuantic rudimentar. Cu capacitatea lor de a reprezenta atât unii cât și zerourile simultan în computerele tradiționale, qubiții sunt cele mai de bază componente ale sistemelor care ar putea depăși cu mult computerele de astăzi în rezolvarea anumitor tipuri de probleme. De atunci, progresul a depins mai puțin de știința concretă decât de inginerie aplicată: crearea de qubiți mai stabili care își pot menține starea cuantică pentru mai mult de o mică fracțiune de secundă, legându-i împreună în sisteme mai mari și inventând noi forme de programare care să fie luate. avantajul caracteristicilor tehnologiei. Acest lucru este comparabil cu ceea ce s-a întâmplat în primele zile ale calculului tradițional, ca urmare a invenției tranzistorului în anii 1940 și a circuitului integrat în 1958. În retrospectivă, progresul constant și exponențial al capacității a descris Legea, care a adus calculatoarele în curentul principal. , pare inexorabil. Este puțin probabil ca vârsta cuantică să se dezvolte cu același sentiment de inevitabilitate metronomică. Are potențialul de a oferi surprize mari, atât în sus, cât și în dezavantaj. O cursă globală a început să conceapă noi tehnici pentru controlul și exploatarea efectelor cuantice și pentru a crea algoritmi mult mai eficienți, crescând posibilitatea unor salturi bruște în performanță. O astfel de surpriză a venit odată cu publicarea cercetărilor chineze care propun o modalitate de a sparge cea mai comună formă de criptare online folosind un computer cuantic similar celor deja disponibile. Era de așteptat că această performanță – un potențial „moment Sputnik” – va necesita sisteme cuantice mult mai avansate în mulți ani în viitor. Alți experți în securitatea computerelor au concluzionat în cele din urmă că este puțin probabil ca această metodă să funcționeze în practică. O întrebare este de ce China și-ar fi permis publicarea, dacă ar fi arătat într-adevăr o modalitate de a expune majoritatea comunicațiilor secrete ale lumii. Cu toate acestea, a dat o zguduire și ar trebui să fie un semnal de alarmă pentru toți cei, în special în Statele Unite, care își fac griji cu privire la riscurile ca China să dezvolte supremația tehnologică. Multe companii din industrii precum cele chimice, bancare și auto au investit în învățarea modului de programare a sistemelor cuantice, în speranța că primele utilizări practice vor veni în curând. În modelarea riscurilor financiare complexe, proiectarea de noi molecule și accelerarea procesării datelor în sistemele de învățare automată, sistemele cuantice ar putea câștiga un avantaj, deoarece devin chiar puțin mai ieftine sau mai rapide decât computerele existente. Acest moment de „avantaj cuantic” – când sistemele demonstrează o superioritate practică, chiar dacă modestă, față de anumite probleme – stă, în mod tentant, încă la îndemână. Cu investițiile și așteptările în creștere, marja pentru dezamăgirea pe termen scurt este mare, chiar dacă potențialul pe termen lung pare neschimbat. Este încă dificil să păstrezi qubiții în starea lor cuantică suficient de mult pentru a efectua calcule utile. Următoarea frontieră este inventarea unor forme de corectare a erorilor care utilizează unii dintre qubiți pentru a contracara „zgomotul” cauzat de această inconsecvență. Cercetările recente sugerează că se înregistrează progrese în rezolvarea acestei probleme mai rapid decât se aștepta. Potențialul de descoperire în domenii precum corectarea erorilor a ridicat posibilitatea unui șoc cuantic, atunci când mașinile fac saltul de la un experiment științific fascinant la o tehnologie care schimbă lumea. Pe baza documentului de criptare chinezesc aparent defectuos, este neplăcut să prezicem că acest moment este deja la îndemână. Dar cu atâtea eforturi în întreaga lume de a valorifica proprietățile mecanicii cuantice pentru calcul, ar putea fi și mai nesăbuit să amânăm o analiză serioasă a promisiunilor – și a riscurilor – până în altă zi.

Sursa: www.ft.com