Садржај
- Који су квантни рачунари добри
- Шта квантна надмоћ значи за сигурност?
- Питања о Гоогле-овим тврдњама о квантној супериорности
Прошле недеље су Гоогле истраживачи тврдили да су достигли „квантну надмоћ“, наводи се у чланку у Финанциал Тимес. Гоогле-ов рад је накратко објављен на веб локацији НАСА пре него што је уклоњен. У њему, истраживачи тврде да су надмашили најмоћнији класични суперкомпјутер - зван Суммит - са својим квантним рачунаром.
То је оно што се назива квантна надмоћ - другим речима, када се покаже да је квантни рачунар бржи у датом задатку од класичног рачунара. Према документу, Гоогле-ов 53-кбитни систем Сицаморе способан је да заврши овај специфични прорачун за три минута и 20 секунди. Суперкомпјутеру Самита требало би око 10 000 година да испуни исту функцију.
Достизање квантне надмоћи првобитно је било предвиђено за крај 2017. Међутим, Гоогле-ов 72-кбитни Бристлецоне рачунар (на слици горе) показао се претешким за контролу с довољно тачности. Уместо тога, пробој долази из мањег 53-кбитног система Сицаморе.
Који су квантни рачунари добри
За разлику од традиционалних рачунара који раде на битовима од 1 или 0, квантни рачунари користе „кубитс“ за складиштење вредности. Кубит, или квантни бит, је квантно-механички систем у два стања. Има тајанствено својство да може истовремено да врши суперпозицију и 1 и 0 стања. Међутим, стање се урушава након мерења.
Квантни рачунари су изграђени са сличним хардверским капијама као и класични рачунари, са еквивалентима НОТ и АНД који се користе за математичке функције. Међутим, квантни излази су суштински вјероватни, што значи да се морају провјерити исправност и исправити грешке. Такође не можете завирити у квантно рачунање кроз део, без уништавања резултата, због суперпозиције.
Суперпозиција и вероватноћа су кључеви који квантни рачунари чине корисним за одређене математичке задатке. Смањивање броја кубита омогућава скоро милион могућности рачунања. Употребе укључују факторинг огромних бројева, израчунавање Фоуриерових трансформација и решавање линеарних једначина. Квантни рачунари су по природи веома специјализовани. Они заправо нису корисни за многе основне прорачуне које наши ручни рачунари изводе свакодневно.
Шта квантна надмоћ значи за сигурност?
Колико год чудно звучало квантне рачунаре, они имају веома занимљиве апликације у одређеним областима рачунања - посебно оним које укључују поновљене, сложене математичке операције као што су метеорологија, моделирање хемије и физике и криптографија.
Последњи често плаши људе. Квантни рачунари могу проћи кроз толико математичких пермутација одједном и, теоретски, одузимају део времена које тренутни рачунари требају да би пробили заједничке стандарде шифровања. Само дани или сати, а не више животних векова. Неки криптографски протоколи могу једног дана бити потребни за веома осетљиве информације како би се спречило пуцање квантних рачунара.
Стандарди шифровања ће се морати побољшати након комерцијалних квантних рачунара.
Слично томе, слични алгоритми користе се на тренутном тржишту криптовалута за осигурање новчаника и провјеру легитимности трансакција. Нема знакова да је чак и Гоогле-ов рачунар у стању да пробије ове типове шифровања. Међутим, претња експоненцијалног раста квантне рачунарске снаге чини ову посебну могућност у наредних неколико година.
Срећом, квантни рачунари су још далеко од комерцијалне одрживости. Још увек су у фази развоја и далеко је вероватније да ће се користити за истраживање од кршења јавних лозинки. У сваком случају, стандарди шифрирања ће се морати побољшати како би одвратили и спречили отпорност на пуцање у блиској будућности.
Питања о Гоогле-овим тврдњама о квантној супериорности
Иако Гоогле тврди да је квантна надмоћ главни пробој, неки од његових ривала су мање уверени у заслуге постигнућа. Израз "квантна надмоћ" сугерише да су квантни рачунари сада моћнији и кориснији од класичних рачунара, али ово је сигурно спорна тврдња.
Дарио Гил, шеф истраживања у ИБМ-у (главни ривал у квантном рачунарском простору), назвао је Гооглеове тврдње „просто погрешним“. Гил примећује да је истраживање само „лабораторијски експеримент осмишљен да у основи - и готово сигурно искључиво - спроведе један врло специфичан поступак квантног узорковања без икаквих практичних примена. "Другим речима, Гоогле-ово истраживање се усредсредило на веома уску врсту рачунања која мало открива шире могућности рачунара.
Квантна надмоћ - када квантни рачунар надмаши класични рачунар за одређени задатак.
Међутим, Цхад Ригетти, бивши извршни директор ИБМ-а, назвао је најаву „великим тренутком за људе и науку.“ Даниел Лидар, професор инжењерства на Универзитету Јужна Калифорнија, приметио је размере Гооглеове пробојности. Компанија је смањила кубитне сметње - познате као "цроссталк" - у великој мери смањујући стопу грешака у рачунару у поређењу са својим ривалом.
Импликација је да ће Гоогле сада моћи да повећа величину својих квантних рачунара захваљујући нижим резултатима грешака. Више кубита са малом грешком експоненцијално ће повећати моћ обраде квантних рачунара, чинећи их много одрживијима за сложено решавање проблема. Мада, треба још пуно радити на програмирању.
На крају, квантни рачунари су корисни само за ограничени скуп задатака. Они су скупи за изградњу, покретање и програмирање. Ова сложеност значи да ће их се врло ретко користити за врло специфичне задатке. Иако то не умањује прекретницу Гооглеове квантне супериорности и чињеницу да квантно рачунање сваке године изгледа све одрживије.
