Epoka quantum computing

Epoka quantum computing

Dodano:   /  Zmieniono: 1
Z pewnością czeka nas prawdziwa rewolucja. Kiedy? Niestety, nie wiemy tego dokładnie. Kilka lat temu zdawało się, że może nadejść każdego dnia. Dziś jest jasne, że będzie trzeba jeszcze trochę poczekać.

Z pewnością czeka nas prawdziwa rewolucja. Kiedy? Niestety, nie wiemy tego dokładnie. Kilka lat temu zdawało się, że może nadejść każdego dnia. Dziś jest jasne, że będzie trzeba jeszcze trochę poczekać.

Jak wpłynie na naszą rzeczywistość? Tego również nie jesteśmy w stanie przewidzieć. Może powinniśmy oczekiwać tak wielkich zmian, jak te, których doświadczyliśmy, gdy komputery pojawiły się w naszych domach i biurach. A może większych, trudnych do wyobrażenia. O jakiej rewolucji myślę? Oczywiście o komputerach kwantowych. Laureat Nagrody Nobla, fizyk i żartowniś Richard P. Feynman pisał w wykładach z fizyki, że nikt nie rozumie mechaniki kwantowej, a jeśli ktoś twierdzi, że rozumie – to kłamie. Feynmana czytałam z zapartym tchem jeszcze w liceum (całe pięć tomów „Wykładów”). Byłam rodzynkiem w klasie o profilu matematyczno-fizycznym. Ci, którzy obawiali się wykładu z fizyki, mogą odetchnąć z ulgą. Co prawda, nie można rozmawiać o komputerach kwantowych, nie wspominając, że są kwantowe, jednak zamiast rozwodzić się nad ich kwantowością, skupimy się na tym, co z tej kwantowości wynika. Czym komputery kwantowe różnią się od maszyn, z którymi stykamy się na co dzień? Najprościej rzecz ujmując, są bardzo szybkie. Tak szybkie, że w mgnieniu oka radzą sobie z problemami, których rozwiązanie zajęłoby klasycznym maszynom dziesiątki, setki albo tysiące lat. Mówiąc o maszynach klasycznych, mam na myśli znane nam wszystkim komputery, których działanie jest oparte na prawach fizyki klasycznej. Działanie komputerów kwantowych opiera się na zjawiskach kwantowych. I tu właśnie kryje się cała tajemnica. Znajdujący się w każdym z naszych klasycznych komputerów procesor to układ scalony, zawierający miliardy (naniesionych techniką litografii) tranzystorów; im więcej, tym lepiej, bo – upraszczając – im więcej tranzystorów, tym szybszy procesor i komputer. Problem w tym, że miniaturyzacja ma pewne granice i zbliżamy się do nich w szybkim tempie. Niegdyś do produkcji procesorów wykorzystywano litografię 500 nm, dziś nawet poniżej 20 nm (nanometr to miliardowa metra). Jednak ogranicza nas atomowa struktura materii, a na poziomie atomów fizyka klasyczna traci zastosowanie. Komputery kwantowe wykorzystują właściwości cząstek elementarnych zupełnie sprzeczne z naszym wyobrażeniem o świecie. Znanym przykładem odnoszącym się do takich właściwości jest słynny kot wywodzący się z eksperymentu myślowego opisanego przez Erwina Schrödingera, austriackiego fizyka i noblistę. Kot Schrödingera jest żywy i martwy jednocześnie – do chwili, gdy ktoś nie otworzy pudełka, w którym został zamknięty. Ten dość zabawny (choć nie dla miłośników kotów) opis ilustruje superpozycję stanów, czyli to, że obiekty kwantowe (cząstki, takie jak foton czy elektron) znajdują się do momentu wykonania pomiaru nie w jednym, określonym stanie, ale we wszystkich możliwych stanach jednocześnie. Jeśli wrzucimy do puszki kwantową monetę, nie wypadnie ani orzeł, ani reszka – moneta będzie w obu stanach naraz. Dopóty, dopóki ktoś nie zajrzy do puszki, by sprawdzić wynik. W największym uproszczeniu to właś­nie ta właściwość cząstek elementarnych decyduje o możliwościach komputerów kwantowych. W klasycznym komputerze podstawową jednostką informacji jest bit, a bit może przyjmować tylko jedną z dwóch możliwych wartości: zero albo jeden, tak albo nie. Kwantowy bit, czyli kubit (w praktyce cząstka elementarna) jest – do momentu wykonania pomiaru – w obu stanach jednocześnie. Bajt (8 bitów) zawsze jest tylko w jednym z 256 (czyli 2 do potęgi 8) możliwych stanów, kubajt (8 kubitów) – we wszystkich 256 stanach naraz, co oznacza możliwość wykonywania w tym samym czasie 256 operacji zamiast jednej.

W rezultacie na przykład 64-kubitowy komputer kwantowy jest 18 trylionów (18 z osiemnastoma zerami) razy szybszy od 64-bitowej maszyny klasycznej. Początki komputerów kwantowych nie były imponujące. Pierwsze, niezwykle kosztowne i uwieńczone skromnymi sukcesami eksperymenty prowadzono już w połowie lat 90. Na początku nowego millennium jeden z największych światowych gigantów w branży IT skonstruował kosztem dziesiątków milionów dolarów 7-kubitowy komputer kwantowy. Dość wysoka cena, jak na maszynę, która rozłożyła dwucyfrową liczbę na iloczyn liczb pierwszych. Potem zapadła cisza. Na całe lata. Przełom nastąpił dopiero w 2007 r., kiedy do gry weszła kanadyjska firma D-Wave Systems i wydarzenia zaczęły się już toczyć bardzo szybko. W ciągu kilku następnych lat D-Wave zaprezentowała 128-kubitową konstrukcję D-Wave One (znaną także pod nazwą Orion), 512-kubitową konstrukcję D-Wave Two (Vesuvius), a w 2015 r. – D-Wave 2X, komputer określany jako 1000+kubit. Mimo że maszyny były dokładnie tak szybkie, jak oczekiwano, początkowo ich kwantowość była kwestionowana. Dziś trudno mieć wątpliwości. W kilku miejscach na świecie pracują potężne komputery kwantowe. Jak komputery kwantowe wpłyną na nasze życie? Z pewnością wraz z nimi może nadejść nowa epoka nauki i techniki, ale będziemy musieli jeszcze trochę na to poczekać. Dziś maszyny mają rozmiary potężnych szaf, a ich procesory muszą być utrzymywane w temperaturze bliskiej zera absolutnego. Pierwsze komputery klasyczne również były ogromne i zupełnie niedostępne dla większości ludzi, a jednak zapoczątkowały rewolucję. Kiedy nastąpi nowa, kwantowa rewolucja? Nie wiemy. Wiemy jednak, że nastąpi na pewno.

Więcej możesz przeczytać w 27/2016 wydaniu tygodnika Wprost.

Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App StoreGoogle Play.

Spis treści tygodnika Wprost nr 27/2016 (1743)

  • Ocalić Zachód przed Zachodem3 lip 2016, 20:00Szczyt NATO w Warszawie miał przedefiniować doktrynę obronną Zachodu. Wciąż na to liczymy, ale najpierw Sojusz musi od nowa sam siebie zdefiniować w kontekście dezintegrujących się Europy i świata.5
  • Wybory w Austrii unieważnione3 lip 2016, 20:00Austriacki sąd konstytucyjny nakazał powtórzenie wyborów prezydenckich.11
  • PiS obniża wiek emerytalny3 lip 2016, 20:00Według zapowiedzi rządu już w połowie 2017 r. ma zostać obniżony wiek emerytalny do 60 lat dla kobiet i 65 lat dla mężczyzn. Stały Komitet Rady Ministrów zdecydował o zarekomendowaniu Radzie Ministrów przyjęcia pozytywnej opinii dla prezydenckiego...13
  • Zdarzyło się jutro3 lip 2016, 20:00No i nie ma już polskiego Euro. Szkoda. Przez chwilę byli Milik, Pazdan i Lewandowski, a teraz znowu tylko prezydent, premier i Prezes…15
  • Polskie drogi3 lip 2016, 20:00Brexit spowodował, że Polacy coraz częściej czują się na Wyspach intruzami. Pytanie: czy wracać do Polski, czy szukać pracy w innych krajach UE?17
  • Milcząca mniejszość3 lip 2016, 20:00Część żyjących w Wielkiej Brytanii Polaków tak bardzo stara się wtopić w społeczeństwo, że głosowała za Brexitem. Pewnie ze szkodą dla siebie.19
  • Słabość Europy3 lip 2016, 20:00Nerwowe naciskanie na szybkie wyjście Wielkiej Brytanii z UE nie ma żadnego sensu. To jest proces, na który ani Niemcy, ani Francja, ani inne kraje zakładające kiedyś Unię nie mają żadnego wpływu – mówi Mark Leonard, szef European Council on...21
  • Sny o potędze3 lip 2016, 20:00To będzie najważniejsze wydarzenie od czasu wstąpienia Polski do NATO. Już samo to, że odbędzie się w mieście, które kiedyś dało nazwę Układowi Warszawskiemu, ma wagę symbolu. Ale czy faktycznie będzie to rewolucyjny szczyt dla samego NATO i...23
  • NATO się zmienia3 lip 2016, 20:00Brak Wielkiej Brytanii w strukturach europejskich zmienia debatę na temat budowania europejskiego sytemu bezpieczeństwa i obrony – mówi Paweł Soloch, szef Biura Bezpieczeństwa Narodowego.26
  • Polska w sidłach hakerów3 lip 2016, 20:00Na lipcowym szczycie NATO w Warszawie cyberprzestrzeń zostanie oficjalnie uznana za nowe pole walki – zapowiedział w połowie czerwca br. sekretarz generalny Sojuszu Jens Stoltenberg, wyjaśniając, że trudno dziś wyobrazić sobie jakikolwiek...27
  • Jak poprawić wizerunek Polski3 lip 2016, 20:00Chciałabym nadal przekazywać rzetelne informacje na temat Polski, żeby nikt już nie kwestionował demokracji w naszym kraju – mówi „Wprost” Anna Maria Anders, pełnomocnik Prezesa Rady Ministrów do Spraw Dialogu Międzynarodowego.29
  • Bałagan, który trzeba sprzątnąć3 lip 2016, 20:00PiS po Brexicie chce zahamowania szybkiego wyjścia Wielkiej Brytanii z UE. I zaostrza retorykę wobec Tuska.30
  • Trolle i przyjaciele Putina3 lip 2016, 20:00Być może dzięki amerykańskim agencjom wywiadu dowiemy się wreszcie, którzy politycy w Europie siedzą u Rosjan w kieszeni.33
  • Patriotyzm gospodarczy3 lip 2016, 20:00Dużą karierę w naszym kraju robi ostatnio pojęcie patriotyzmu gospodarczego.36
  • Alfabet młodego katolika3 lip 2016, 20:00Od śmierci Jana Pawła II katolicyzm młodych Polaków bardzo się zmienił. Oto subiektywny przegląd najciekawszych nurtów religijności młodych Polaków ubrany w formę alfabetu.39
  • Znak szczególny chrześcijan3 lip 2016, 20:00Włoskie stowarzyszenie wiernych Sant’Egidio znalazło odpowiedź na pytanie: jak pomóc uchodźcom – ofiarom wojny w Syrii.42
  • Piłkarskie pokolenie „Z”3 lip 2016, 20:00Robert Lewandowski, Jakub Błaszczykowski, Łukasz Piszczek i Kamil Grosicki, choć przegrani w meczu z Portugalią, 30 czerwca 2016 r. opuszczali murawę marsylskiego Stade Vélodrome jako zwycięzcy. Bohaterowie całej Polski.43
  • Wakacje z duchami3 lip 2016, 20:00Zamek Królewski w Warszawie, Wawel czy Malbork zna każdy. Ale te mniej popularne bywają bardziej tajemnicze, mroczne lub po prostu wyjątkowo piękne. Polecamy dziesięć najbardziej niezwykłych zamków w Polsce.45
  • Turcja aktywnie3 lip 2016, 20:00Nurkowanie wśród tajemniczych wraków, niezapomniane loty balonem, golf w nadmorskiej scenerii czy moc atrakcji podczas wodnego szaleństwa. W Turcji każdy miłośnik adrenaliny i pięknych krajobrazów znajdzie coś dla siebie.52
  • Zanim wyruszysz w drogę3 lip 2016, 20:00Coraz więcej systemów wspomagających kierowcę dba o bezpieczeństwo jazdy. Auto może go ostrzec, że jest zmęczony, albo alarmować, że zjechał z pasa ruchu. Wiele wskazuje na to, że w przyszłości kierowca może się stać niepotrzebny, przynajmniej do...53
  • V Suspense Film Festival3 lip 2016, 20:00Pokazy najlepszych filmów sensacyjnych, koncerty, spotkania z aktorami, dyskusje – na kilka lipcowych dni Kołobrzeg stanie się europejską stolicą kina z dreszczykiem. Wszystko za sprawą V Suspense Film Festival.55
  • Życie ważniejsze od choroby3 lip 2016, 20:00Diagnozę „stwardnienie rozsiane”, która brzmi jak wyrok, najczęściej słyszą ludzie młodzi. Wielu z nich udowadnia, że choć to nieuleczalna i ciężka choroba, nie trzeba podporządkowywać jej całego życia.57
  • Jak mądrze rzucić pracę3 lip 2016, 20:00Godzina 17, kończysz pracę i cieszysz się życiem. Niemożliwe? Możliwe, tylko trzeba wiedzieć jak.60
  • Poczekalnia do listy 1003 lip 2016, 20:00Twórcy Pudelka, handlarz walutą i producent uszczelek. Tydzień temu opublikowaliśmy listę 100 najbogatszych Polaków. Dzisiaj wracamy z listą tych, którzy za rok mogą na nią trafić.61
  • Mniej dotacji, więcej inwestycji3 lip 2016, 20:00Kiedy do jakiegoś afrykańskiego kraju wchodzi niemiecki czy chiński inwestor, to razem z nim idzie szerokie wsparcie państwa. Potrafią dać kredyt, ubezpieczenie i promocję. Polscy przedsiębiorcy zasługują na takie samo wsparcie – mówi Paweł Borys,...67
  • Wysokie loty zwycięzców3 lip 2016, 20:00Podczas gal w Krakowie i Poznaniu nagrody odebrali laureaci konkursu Orły „Wprost” – firmy osiągające najlepsze wyniki finansowe oraz postaci, które w sposób szczególny przyczyniają się do rozwoju swoich małych ojczyzn.69
  • Epoka quantum computing3 lip 2016, 20:00Z pewnością czeka nas prawdziwa rewolucja. Kiedy? Niestety, nie wiemy tego dokładnie. Kilka lat temu zdawało się, że może nadejść każdego dnia. Dziś jest jasne, że będzie trzeba jeszcze trochę poczekać.71
  • Inwestycje? W silne strony!3 lip 2016, 20:00Jeśli szukasz wsparcia z Funduszy Europejskich, sprawdź, jakie są potencjały rozwojowe w Polsce i twoim regionie. To tzw. inteligentne specjalizacje. Największe szanse na wsparcie mają projekty, które się w nie wpisują.72
  • Podatek od kebaba3 lip 2016, 20:00Hossa Bessa73
  • Komu przeszkadza polska piosenka?3 lip 2016, 20:00Według nowego pomysłu na limity w polskich rozgłośniach radiowych mamy słuchać znacznie więcej polskich piosenek. Komu tak naprawdę na tym zależy?75
  • Szpieg ze złamanym sercem3 lip 2016, 20:00„Gdy dostałem scenariusz pierwszego odcinka, zostałem momentalnie wciągnięty w świat, który stworzył John le Carré. Tym samym zdałem sobie sprawę, że to jedna z tych ról, o których marzyłem jako dziecko. Złożona. Nieoczywista. No i mogę być...79
  • Filmowa bitwa o Anglię3 lip 2016, 20:00W brytyjskich kinach coraz częściej można zobaczyć  filmy produkcji polskiej.81
  • Tajemnica życia3 lip 2016, 20:00Moja praca przypomina odkrywanie nowych planet – mówi „Wprost” Magdalena Zernicka-Goetz, biolog specjalizująca się w badaniu rozwoju mysich i ludzkich zarodków.83
  • Odżywianie: dieta na bezsenność3 lip 2016, 20:00Odpowiednia dieta może mieć znaczący wpływ na twój rytm snu oraz zakończyć problemy z bezsennością. Co i jak jeść, aby dobrze spać?89
  • Fajka niepokoju3 lip 2016, 20:00Produkty, o których mówię, powstały po to, by łatwić palaczom zerwanie z nałogiem. Zamieniamy przyjemność palenia szkodliwych papierosów na przyjemność z palenia znacząco mniej szkodliwych produktów – o nowatorskich wyrobach tytoniowych mówi dr...91
  • Papieros, który nie jest papierosem3 lip 2016, 20:00Potocznie nazywany jest e-papierosem, ale w rzeczywistości jest inhalatorem, dzięki któremu „palacz” wdycha taką samą ilość nikotyny jak podczas palenia papierosów. Ale bez substancji smolistych.93
  • Kombi na co dzień3 lip 2016, 20:00PEUGEOT 308 SW - Auto wprawdzie kompaktowe, ale bagaznik panoramiczny, jak to w kombi97
  • Opis politycznych obyczajów3 lip 2016, 20:00Oburzenie jest obopólne. Zwolennicy PiS unoszą się gniewem, bo aktywiści KOD wybuczeli prezydenta Andrzeja Dudę podczas obchodów rocznicy Czerwca ’56 w Poznaniu. Z kolei admiratorzy III RP grzmią o upadku obyczajów, bo sympatycy PiS podczas tych...99