q2

მთარგმნელი: ირაკლი კანდელაკი

წყარო: The New York Times

ოთხშაბათს გუგლმა განაცხადა, რომ დიდი ხნის ნანატრი აღმოჩენა გააკეთეს, რომელსაც “კვანტური უპირატესობა” უწოდეს და მისი დახმარებით შესაძლებელია ახალი სახის კომპიუტერების მიერ კალკულაციების ისეთი სიჩქარით ჩატარება, რომელიც არსებული ტექნოლოგიებით მიუღწევადია.

სანტა ბარბარაში (კალიფორნია) სილიკონის ველის დიდმა კვლევითმა ლაბორატორიამ გააკეთა უმნიშვნელოვანი აღმოჩენა, რომელზეც მეცნიერები 1980-იანი წლებიდან მუშაობდნენ: ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებული სტატიის მიხედვით, მათმა კვანტურმა კომპიუტერმა შეასრულა ისეთი ამოცანა, რომლის შესრულებაც ტრადიციული კომპიუტერებით შეუძლებელია.

ერთ დღესაც, კვანტურ მანქანას შეეძლება უდიდესი წიაღსვლების შესრულება ისეთ დარგში, როგორიცაა ხელოვნური ინტელექტი და მის ფონზე ყველაზე ძლიერი სუპერკომპიუტერებიც სათამაშოსავით გამოჩნდება. სტატიის მიხედვით, გუგლის მოწყობილებამ შეასრულა ის მათემატიკური გამოთვლა, რომელსაც სუპერკომპიუტერები ვერ შეასრულებდნენ 10.000 წლის განმავლობაში.

მეცნიერებმა გუგლის წარმატება 1903 წელს, ძმები ვრაითების მიერ პირველი თვითმფრინავის გაფრენას შეადარეს - იმის ნიშნად, რომ რაღაცის გაკეთება მაინც შესაძლებელია, თუნდაც მან სრული პოტენციალი წლების შემდეგ გამოავლინოს.

“ვრაითების თავდაპირველი საფრენი აპარატი არ იყო გამოსადეგი თვითმფრინავი,” თქვა სკოტ აარონსონმა, რომელიც კომპიუტერული მეცნიერებითაა დაკავებული ტეხასის უნივერსიტეტში, გამოქვეყნებამდე სწორედ მან განიხილა გუგლის სტატია. “მაგრამ ის შეიქმნა იმისათვის რომ მთავარი აზრი დაეფიქსირებინა და ეს ასეც მოხდა.”

მაინც, ზოგიერთი მკვლევარი გუგლის აღმოჩენის შესახებ ფიქრობს, რომ დიდი სიხარული ჯერ ნაადრევია, რადგანაც ბევრად მეტი სამუშაო დარჩა შესასრულებელი იქამდე, სანამ კვანტური კომპიუტერები კვლევითი ლაბორატორიებიდან გამოაღწევს. დღესდღეობით, ერთი კვანტური მანქანა რამდენიმე მილიონის ღირებულებისაა.

ტექნოლოგიური ინდუსტრიის ცნობილი სახელები, მათ შორის მაიკროსოფტი, ინტელი და აი-ბი-ემ, და ასევე გუგლი, კვანტურ კომპიუტერების სფეროში თავის დამკვიდრებას ცდილობენ. ახალი კვლევის თანახმად, საკმარისად გაბედულმა კაპიტალისტებმა, ამ სფეროს გამოკვლევისთვის 450 მილიონ დოლარზე მეტი დააბანდეს.

ჩინეთი ეროვნულ კვანტურ ლაბორატორიაზაე 400 მილიონ დოლარზე მეტს ხარჯავს და ბოლო წლებში, აშშ-ს კვანტურ პატენტებზე ორჯერ მეტს ფლობს. წელს, ტრამპის ადმინისტრაციამ გადაწყვიტა საკუთარი “ეროვნული კვანტური ინიციატივის” დაფინანსება 1.2 მილიარდი დოლარით, რომელშიც ასევე შევა კვლევები კვანტურ კომპიუტერებზეც.

კვანტური მანქანა ემყარება იმ ყველა კვლევას კვანტურ მექანიკაში, რომელიც ნახევარ საუკუნეზე მეტია მიმდინარეობს და მისი მექანიზმი რადიკალურად განსხვავდება ჩვეულებრივი კომპიუტერებისგან. ის ემყარება სუბატომურ დონეზე არსებული სხვადასხვა ობიექტების ისეთ მოქმედებებს, რომელიც ჩვენი წარმოდგენებისგან ძალიან განსხვავდება ან როცა ისინი გუგლის მანქანაში ურთიერთქმედებენ უკიდურეს სიცივესთან, იმ ლითონის მსგავსად, რომელიც გაყინულია -460 გრადუსზე.

მეცნიერებს სწამთ, რომ ერთ დღესაც ეს მოწყობილობები მთავარი წამყვანი მექანიზმები იქნება ხელოვნური ინტელექტის სფეროში ან ადვილად აჯობებს არსებულ დაშიფვრათა საშუალებებს, რომლებიც ეროვნული თავდაცვისთვის გამოიყენება. სწორედ ამიტომ, აშშ-სა და ჩინეთის მთავრობები კვანტურ კომპიუტერებს ეროვნული თავდაცვის პრიორიტეტადაც განიხილავენ.

თუმცა, ჯერ მეცნიერებმა უნდა დაამტკიცონ, რომ ასეთ მანქანას შეუძლია გასცდეს ჩვეულებრივი პროექტის საზღვრებს და შეასრულოს ის, რაც საბოლოოდ შესაძლებელი უნდა გახდეს.

ტრადიციული კომპიუტერები გამოთვლებს ინფორმაციის ბიტების გადამუშავებით ახორციელებს, სადაც თითოეული ბიტი ან 1-ს უდრის ან 0-ს. ეს პრინციპი უკვე ათწლეულებია მოქმედებს.

კვანტური კომპიუტერების მოქმედების გაგება ბევრად განსხვავდება, ამისათვის საჭიროა ფილოსოფიური ნახტომი: იმის გააზრება, რომ ერთ ობიექტს ერთსა და იმავე დროს შეუძლია მოიქცეს ისე როგორც ორი განსხვავებული ობიექტი იქცევა, მიუხედავად იმისა, თუ რამდენად მცირეა ან როგორი ცივია.

ასეთი განსხვავებული ქცევის სათავისოდ გამოყენების შედეგად, მეცნიერებს შეეძლებათ ბიტის ნაცვლად კვანტური ბიტის, ანუ ქუბიტის აწყობა, რომელიც ერთისა და ნულის კომბინაციებს შეინახავს. ორი ქუბიტი ერთდროულად 4 მნიშვნელობას დაიტევს. მას შემდეგ, რაც ქუბიტების რაოდენობა გაიზრდება, კვანტური კომპიუტერი ექსპონენციალურად უფრო ძლიერი გახდება.

მეცნეირებმა ეს იდეა პირველად 1980-იან წლებში წამოაყენეს, მაგრამ ქუბიტები მყიფეა. თუნდაც რამოდენიმეს აწყობა მრავალწლიან შრომას მოითხოვს. გასულ ათწლეულებში, ლაბორატორიებში კვანტურ კომპიუტირებაზე მუშაობა რიგი საშუალებების ფართო სპექტრს მოიცავდა, მათ შორის სინათლის ნაწილაკებზე აწყობილ სისტემებს ან დამუხტული მცირე ნაწილაკების დამჭერ ელექტრომაგნიტურ ველებს.

q3

დაახლოებით 20 წლის წინ, იაპონელმა მკვლევარებმა პირველებმა იმუშავეს “სუპერგამტარ ქუბიტეზე,” რა დროსაც ადგილი აქვს გარკვეულ ლითონთა უკიდურესად დაბალ ტემპერატურაზე გადაცივებას.

ეს მეთოდი დამაიმედებელი აღმოჩნდა, რამაც გამოიწვია რამდენიმე პროექტის წამოწყება აი-ბი-ემ-ის, გუგლისა და ინტელის მიერ. მათი მანქანები საერთოდაც არ ჰგავს ჩვეულებრივ კომპიუტერებს. არამედ, ლითონის დიდ ცილინდრებსა და გადახლართულ კაბელებს, რომლებიც უჟანგავი ფოლადის მაცივრებშია მოთავსებული. შენ გზავნი ინფორმაციას მანქანასთან, ტრადიციული კომპიუტერის მსაგვსად და იღებ გამოთვლათა შედეგებს.

“ჩვენ ავაწყვეთ ახალი სახის კომპიუტერი, რომელიც ეფუძნება კვანტური მექანიკის რიგ უჩვეულო შესაძლებლობებს,” განცხადა ჯონ მარტინისმა, რომელიც ზედამხედველობდა იმ ჯგუფს, რომელიც გუგლის კვანტური უპირატესობის ექსპერიმენტში მუშაობდა. კომპიუტერული ძალის გათვალისწინებით, დაამატა მან, “ჩვენ ახლა ვიმყოფებით იმ მომენტში, როცა უნდა ვეცადოთ ამ ძალის რაიმე სახით გამოყენება.”

გუგლის სტატია ერთგვარ ინტერნეტ საიდუმლოდ იქცა, რადგან სექტემბრის ბოლოს, მისი გამოქვეყნებიდან მალევე მოხდა მისი წაშლა. სტატიის ასეთი სახით გამოჩენა კი, საკმარისი აღმოჩნდა იმ ჭორების ასაგორებლად, რომლის თანახმადაც სილიკონის ველი მისი მიღწევების გაზვიადებას ახდენს.

აი-ბი-ემ-მა ორშაბათს გამოაქვეყნა ბლოგ-პოსტი, რომელშიც გაქარწყლებული იყო გუგლის ის განცხადება, რომ მათ მიერ ჩატარებული კვანტური გამოთვლების შესრულება შეუძლებელი იყო ტრადიციული კომპიუტერით. აი-ბი-ემ-ის მიხედვით, გამოთვლა თეორიულად შესაძლებელი იყო განხორციელებულიყო არსებულ კომპიუტერზე ორდღენახევარზე ნაკლებში - და არა 10.000 წელიწადში.

“ეს სულაც არ ეხება კლასიკურ კომპიუტერებზე საბოლოო და აბსოლუტურ გამარჯვებას,” თქვა დარიო გილმა, რომელიც აი-ბი-ემ-ის კვლევითი ლაბორატორის ხელმძღვანელია ნიუ-იორკში, სადაც კომპანია საკუთარ კვანტურ კომპიუტერებს აწყობს.

სხვა მკვლევარებმა არაფრად ჩათვალეს გუგლის აღმოჩენა, რადგან გამოთვლები ზედმეტად “ეზოთერული” იყო. რადგან კვანტური ექსპერიმენტით ხდებოდა შემთხვევითი რიცხვების გენერირება და ეს აღმოჩენა სხვა რამისთვის გამოუსადეგარია.

მიუხედავად იმისა, რომ აი-ბი-ემ-მა უარყო გუგლის მიღწევების მნიშვნელობა, დოქტორი გილი მაინც ირწმუნება, რომ კვანტური კომპიუტერები ნამდვილად უახლოვდება რეალობას. “2020-ისთვის ჩვენ შევძლებთ მათ გამოყენებას კომერციული და სამეცნიერო ინტერესებისთვის,” დასძინა მან.

2014 წელს, გუგლიმ დაიქირავა ფიზიკოსთა გუნდი, რომელთაც რამდენიმე წლიანი გამოცდილება აქვთ კვანტური კომპიუტირებაში, კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან. მათი სტატიის გამოქვეყნებისთანავე, გუგლიმ უპასუხა აი-ბი-ემ-ის განცხადებებს კვანტური გამთვლების თაობაზე. “ჩვენ უკვე გავცდით კლასიკურ კომპიუტერებს და სრულიად განსხვავებულ ტრაექტორიაზე ვიმყოფებით,” თქვა განცხადებაში გუგლის სპიკერმა. “ჩვენ ვიღებთ შემოთავაზებებს, რათა განვავითაროთ სიმულაციის გზები, თუმცა გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა მათი ცდა ისეთ ნამდვილ სუპერკომპიუტერზე, როგორიც ჩვენ გვაქვს.”

გუგლის მანქანის მიერ შესრულებული გამოთვლა წარმოაჩენს იმას, რომ რთული კვანტური სისტემა შესაძლოა საიმედო იყოს. კომპანიას ასევე სჯერა, რომ შემთხვევითობის პრინციპით გენერირებული რიცხვები შესაძლოა პრაქტიკულად გამოყენებადი იყოს.

მანქანათა გაუმჯობესებასთან ერთად, მათ მიერ შესაძლებელია კრიპტოგრაფიის გაუმჯობესება, ან თუნდაც ახალი სამკურნალო საშუალებებისა და მასალების შექმნაში დახმარება, ამბობს დანიელ ლიდარი, სამხრეთ კალიფორნიის უნივერსიტოტის პროფესორი, რომელიც კვანტური კომპიუტირების სფეროში მუშაობს.

“ეს მართლაც მნიშვნელოვანია,” ამბობს ის. “მას აქვს უამრავი გამოყენება სხვადასხვა სფეროში.”

დოქტორი ლიდარი ამბობს, რომ ელოდებოდა სხვა მეცნეირების მიერ გუგლის განცხადებების ანულირებას. თუმცა, ზოგიერთი უფრო ფართო სარგებებლს ხედავს ყველა იმ კვლევარისთვის, რომელიც ამ თითქმის მითიურ დანადგარზე მუშაობს.

“გუგლის შედეგი წარმოადგენს დიდ მიღწევას, არა მხოლოდ გუგლის, ასევე მთელი სამეცნიერო საზოგადოებისთვის,” აცხადებს ჩად რიგეტი, რომელიც მუშაობდა აი-ბი-ემი-ის კვანტური კომპიუტერების პროექტზე და ახლა ხელმძღვანელობს საკუთარ სტარტ-აფს.

მისი თქმით, “სულ მცირე დროა დარჩენილი იქამდე, როცა კომერციულად მნიშვნელოვანი პრობლემები გვექნება, რომელსაც კვანტური მანქანები მოაგვარებენ.”

თუ მოგეწონათ, გააზიარეთ...