Κβαντικός υπολογιστής. Ακούγεται σίγουρα σαν να έχει βγει από ταινία επιστημονικής φαντασίας ή σαν ένα νέο τεχνολογικό επίτευγμα στο οποίο αναφέρθηκε η παρέα του Big Bang Theories.
Όμως η αλήθεια είναι ότι οι κβαντικοί υπολογιστές βρίσκονται πλέον πιο κοντά στην πράξη από όσο νομίζαμε. Δύο νέες έρευνες από το Caltech και το ETH Ζυρίχης επιτίθενται κατευθείαν στα μεγαλύτερα προβλήματα του κλάδου: τον τεράστιο αριθμό qubits (κβαντικά στοιχεία) που απαιτείται και τη δυσκολία περιορισμού των σφαλμάτων.
Πώς αντιμετωπίζουν το πρόβλημα των qubits
Στην περίπτωση του Caltech, οι ερευνητές εκτιμούν ότι ένας πρακτικά χρήσιμος κβαντικός υπολογιστής ίσως να μπορεί να κατασκευαστεί με περίπου 10.000 έως 20.000 φυσικά qubits, αντί για τα εκατοντάδες χιλιάδες ή ακόμη και τα εκατομμύρια που θεωρούνταν μέχρι σήμερα πιο ρεαλιστικό σενάριο. Αν αυτή η προσέγγιση επιβεβαιωθεί στην πράξη, τότε η κατασκευή κβαντικών συστημάτων θα μπορούσε να γίνει πολύ λιγότερο απαιτητική και σαφώς πιο εφικτή τεχνολογικά.
Το κρίσιμο στοιχείο της πρότασης βασίζεται στα qubits ουδέτερων ατόμων, δηλαδή σε μεμονωμένα άτομα που συγκρατούνται και ελέγχονται με λέιζερ. Η συγκεκριμένη τεχνολογία θεωρείται εδώ και καιρό μία από τις πιο υποσχόμενες στον χώρο, επειδή προσφέρει καλύτερες προοπτικές κλιμάκωσης σε σχέση με άλλες αρχιτεκτονικές κβαντικής υπολογιστικής.
Τι δείχνει η έρευνα του πανεπιστημίου της Ζυρίχης
Την ίδια στιγμή, στο ETH Ζυρίχης, οι ερευνητές παρουσίασαν πρόοδο σε ένα εξίσου κρίσιμο μέτωπο: τη σταθερότητα των κβαντικών λογικών πράξεων. Η ομάδα ανέπτυξε μια μέθοδο που αξιοποιεί τη λεγόμενη γεωμετρική φάση, με στόχο να περιορίσει τα σφάλματα και να κάνει τις λειτουργίες του συστήματος πιο ανθεκτικές σε μικρές τεχνικές ατέλειες και παρεμβολές.
Αυτή είναι ίσως η πιο ουσιαστική πλευρά της είδησης. Η κβαντική υπολογιστική δεν σκοντάφτει μόνο στην έλλειψη ισχύος, αλλά κυρίως στο ότι τα qubits είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στον θόρυβο, στη θερμότητα και σε άλλους εξωτερικούς παράγοντες. Με απλά λόγια, δεν αρκεί να έχεις πολλά qubits. Πρέπει και να μπορείς να τα ελέγχεις με ακρίβεια ώστε να παράγουν αξιόπιστο αποτέλεσμα.
Αν αυτές οι δύο κατευθύνσεις προχωρήσουν όπως ελπίζει η επιστημονική κοινότητα, τότε οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να περάσουν γρηγορότερα από το στάδιο των εντυπωσιακών πειραμάτων σε πραγματικές εφαρμογές. Αυτό θα άνοιγε τον δρόμο για εξελίξεις σε τομείς όπως η ανακάλυψη φαρμάκων, η ανάπτυξη νέων υλικών, η βελτιστοποίηση ενεργειακών δικτύων και οι πολύπλοκες χρηματοοικονομικές προσομοιώσεις.
Πόσο κοντά βρισκόμαστε στην κβαντική υπολογιστική
Ταυτόχρονα, η πρόοδος αυτή κρατά ζωντανή και τη μεγάλη συζήτηση γύρω από την ασφάλεια δεδομένων και την κρυπτογράφηση, καθώς αρκετά από τα σημερινά συστήματα προστασίας πληροφοριών θα μπορούσαν στο μέλλον να δοκιμαστούν από αρκετά ισχυρές κβαντικές μηχανές.
Οι εμπορικοί, γενικής χρήσης κβαντικοί υπολογιστές δεν είναι ακόμη εδώ. Όμως οι τελευταίες εξελίξεις δείχνουν καθαρά ότι το χάσμα ανάμεσα στη θεωρία και στην πράξη αρχίζει να μικραίνει. Και αυτό κάνει την κβαντική υπολογιστική να μοιάζει σήμερα λιγότερο με μακρινή υπόσχεση και περισσότερο με τεχνολογία που πλησιάζει σταθερά.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
