Kvantno ra\u010dunalo uspjelo je zadatak, za koji superra\u010dunalima treba 10.000 godina, rije\u0161iti za 200 sekundi. U korporaciji ka\u017eu da smo u\u0161li u novu eru iako su takvi kompjuteri jo\u0161 u fazi razvoja<\/p>\n
Google je jo\u0161 jednom uspio zatresti svijet. Prije nekoliko dana objavljeno je da je svojim kvantnim ra\u010dunalom Sycamore ostvario kvantnu superiornost nad dana\u0161njim superra\u010dunalima, odnosno da smo njihovim pothvatom u\u0161li u eru kvantnih ra\u010dunala. Sycamore je, naime, rije\u0161io problem koji je u domeni konvencionalnih superra\u010dunala nemogu\u0107e rije\u0161iti.<\/p>\n
Zasad mala primjena Googleovo je kvantno ra\u010dunalo rije\u0161ilo kompleksni izra\u010dun u 200 sekundi. Ista takva kalkulacija uzela bi najsna\u017enijim svjetskim superra\u010dunalima oko 10.000 godina. Sve je opisano u uglednom \u010dasopisu Nature. Za obja\u0161njenje cijelog doga\u0111aja upitali smo izv. prof. dr. Matiju Kazalickog s matemati\u010dkog odjela Prirodoslovno-matemati\u010dkog fakulteta u Zagrebu.<\/p>\n
Pojasnimo najprije \u0161to je to kvantno ra\u010dunalo.
\n\u2013 Najkra\u0107e re\u010deno, kvantno ra\u010dunalo je kvantno-mehani\u010dki sustav koji efikasno uzorkuje vjerojatnosnu distribuciju koja je opisana programom koje ra\u010dunalo izvodi. Slikovito, zamislimo da \u017eelimo simulirati milijun bacanja neke komplicirane igra\u0107e kocke s bilijardu stranica. Na klasi\u010dnim ra\u010dunalima to bi bilo vrlo neefikasno jer bi nam ve\u0107 i za sam opis kocke (odnosno vjerojatnosti s kojima se pojedina stranica kod bacanje kocke pojavljuje ) trebalo oko petabajt memorije \u0161to je jedva dostupno na najve\u0107im svjetskim superra\u010dunalima.<\/p>\n
S druge strane, kvantno ra\u010dunalo, ure\u0111aj koji je baziran na \u010dudesnim zakonima kvantne mehanike takvu kocku mo\u017ee simulirati s eksponencijalno manjih 50-ak qubita. No dobro, za\u0161to bi netko \u017eelio simulirati bacanje kocke? Jedan odgovor je zato \u0161to se pomo\u0107u kvantnih algoritama mogu konstruirati \u201ckocke\u201d \u010dije stranice odgovaraju mogu\u0107im rje\u0161enjima nekog te\u0161kog problema (kao \u0161to je npr. problem faktorizacije velikih brojeva \u2013 problem na \u010dijoj te\u017eini se temelji moderna kriptografija).<\/p>\n
Ono \u0161to je najva\u017enije jest da pritom stranica koja odgovara to\u010dnom rje\u0161enju (a priori se ne zna koja je to stranica) ima veliku vjerojatnost pojavljivanja pri bacanju. Tada jednostavnim bacanjem kocke mo\u017eemo vrlo brzo saznati koje je to rje\u0161enje. Broj problema koji su te\u0161ki za klasi\u010dno ra\u010dunalo, a koje mo\u017eemo u teoriji efikasno rije\u0161iti koriste\u0107i kvantno ra\u010dunalo relativno je malen tako da ne mo\u017eemo re\u0107i da je kvantno ra\u010dunalo op\u0107enito br\u017ee od klasi\u010dnog ra\u010dunala \u2013 br\u017ee je samo u rje\u0161avanju nekih specifi\u010dnih problema \u2013 ka\u017ee dr. Kazalicki.<\/p>\n
No, postoje i druga kvantna ra\u010dunala za koja se tvrdi da su kadra napraviti sli\u010dan rezultat.<\/p>\n
U \u010demu je onda posebnost Googeovog postignu\u0107a? – Iako se zadnjih dvadesetak godina puno ulagalo u razvoj kvantnih ra\u010dunala, taj razvoj je bio dosta spor – tek sada je netko po prvi put demonstrirao da kvantno ra\u010dunalo mo\u017ee napraviti ne\u0161to br\u017ee od klasi\u010dnog ra\u010dunala (bilo je dosta znanstvenika koji su sumnjali da \u0107e se to ikada desiti).<\/p>\n
Ovo Googlovo dostignu\u0107e je signal da cijelo to polje ide u dobrom smjeru i sada se mogu o\u010dekivati poja\u010dana ulaganja u daljnji razvoj tehnologije. Mogu\u0107e da bi i IBM ve\u0107 sada mogao napraviti ne\u0161to sli\u010dno, ali Google je bio prvi.<\/p>\n
Google objava na kraju je ispala malo manje impresivna jer je IBM osporio njihovu tvrdnju da bi klasi\u010dnim ra\u010dunalima (njih 100 000) trebalo 10 000 godina da reproduciraju ono \u0161to je njihovo kvantno ra\u010dunalo izra\u010dunalo za tri minute – IBM tvrdi da njihovo (klasi\u010dno) superra\u010dunalo (veli\u010dine dva ko\u0161arka\u0161ka igrali\u0161ta) mo\u017ee to izra\u010dunati za dva i pol dana, ka\u017ee dr. Kazalicki.<\/p>\n
Zanimalo nas je kada \u0107e se kvantno ra\u010dunalo na\u0107i na na\u0161em radnom stolu. Uklju\u010dit \u0107e se i drugi igra\u010di \u2013 Kvantna ra\u010dunala jo\u0161 su u ranoj fazi razvoja i danas se uglavnom nalaze u laboratorijima. Primjerice zato \u0161to su im za rad potrebne temperature bliske apsolutnoj nuli, postoji jedan IBM-ov model \u2013 Q System One koji izgledom podsje\u0107a na klasi\u010dna ra\u010dunala. No zasad se ne \u010dini da \u0107emo u bliskoj budu\u0107nosti kvantna ra\u010dunala upotrebljavati kao zamjenu za ku\u0107na ra\u010dunala.<\/p>\n
Osim ve\u0107 spomenute primjene u kriptografiji, o\u010dekuju se i razne primjene u modeliranju (npr. u kemiji i medicini kod dizajniranja lijekova).
\nZa te i druge prakti\u010dne primjene kvantnih ra\u010dunala vjerojatno \u0107emo morati pri\u010dekati jo\u0161 desetak godina \u2013 obja\u0161njava nam znanstvenik s PMF-a u Zagrebu. Tako je umjesto Kine, koja je najvi\u0161e isticala svoj napredak na ovom polju, primat uzela jedna korporacija.<\/p>\n
\u2013 Do sada su u razvoju kvantnih ra\u010dunala bile najuspje\u0161nije ameri\u010dke kompanije Google, IBM i Intel. Kako se i mnoge druge tvrtke i sveu\u010dili\u0161ta bave razvojem te tehnologije (postoji vi\u0161e razli\u010ditih pristupa konstrukciji kvantnih ra\u010dunala), mo\u017ee se u budu\u0107nosti o\u010dekivati da \u0107e se i netko novi pojaviti.<\/p>\n
Kina je lider u razvoju kvantnih komunikacija. Tako je npr. 2017. kineski satelit Micius odr\u017eao prvu videokonferencijsku vezu izme\u0111u Pekinga i Be\u010da koja je bila osigurana (u teoriji neprobojnom) kvantnom enkripcijom \u2013 zavr\u0161ava dr. Matija Kazalicki.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Kvantno ra\u010dunalo uspjelo je zadatak, za koji superra\u010dunalima treba 10.000 godina, rije\u0161iti za 200 sekundi. U korporaciji ka\u017eu da smo u\u0161li u novu eru iako su takvi kompjuteri jo\u0161 u fazi razvoja Google je jo\u0161 jednom uspio zatresti svijet. Prije nekoliko dana objavljeno je da je svojim kvantnim ra\u010dunalom Sycamore ostvario kvantnu superiornost nad dana\u0161njim […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21048726,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16324],"tags":[18828],"class_list":["post-21048725","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tehnologija","tag-kvantno-racunalo"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21048725","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21048725"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21048725\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21048726"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21048725"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21048725"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21048725"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}