מחשב קוונטי: הבדיקה בוצעה, שימוש בעולם האמיתי רחוק
במחשוב קלאסי, החום זומם עם הזמן כדי להטיל אילוצים על האפשרי. בעידן צינורות הוואקום, לא ניתן היה להשלים חישובים ארוכים כי הציוד יישרף.
באמצע ספטמבר הופיע באתר של נאס'א מאמר מחקר שנכתב על ידי מדענים ב-14 מוסדות ומעבדות, בראשות Google AI Quantum ב-Mountain View. (מקור: Googleblog) הממשלה לא צריכה להתסיס את עצמה יותר על קבלת גישה לתקשורת מאובטחת במדיה החברתית, מכיוון שהמחשב הקוונטי, שלו זה עתה נתבעה הגעה , יהפוך אבטחה קריפטוגרפית למיותרת.
מה נטען, ושנוי במחלוקת
באמצע ספטמבר, מאמר מחקר שנכתב על ידי מדענים ב-14 מוסדות ומעבדות, בראשות Google AI Quantum ב-Mountain View, הופיע באתר של נאס'א, ונעלם באופן חידתי, והותיר את הקהילות המדעיות והמתמטיות מתהפכות בחוסר מנוחה בעקבותיה. ההתרגשות שלהם לא הייתה בלתי מוצדקת, כי העיתון טען עליונות קוונטית - פיתוח מכונת קוונטים בשם שקמה שיכולה לפתור בעיות שמחשבים קלאסיים לא יכולים, מסיבות מעשיות.
במחשוב קלאסי, חום זומם עם הזמן כדי להטיל אילוצים על האפשרי. בעידן צינורות הוואקום, לא ניתן היה להשלים חישובים ארוכים כי הציוד יישרף. מעגלים משולבים מוליכים למחצה מודרניים גם מייצרים חום, לא מספיק כדי לשרוף, אבל מספיק כדי להאט. גוגל טוענת ש-Skamore פיתחה בעיה תוך כ-200 שניות שהייתה לוקחת למחשב-על מהשורה הראשונה כ-10,000 שנים. התוצאות - במאמר שנעלם באופן חידתי - הופיעו רשמית ב-Nature ביום רביעי, וביצעו את הטענה שחצה סף מחשוב, שצפוי לו מאז שפול בניוף, ריצ'רד פיינמן ויורי מנין פתחו את הדיון בשנות ה-80.
בינתיים, חוקרים ב-IBM קראו תיגר על ממצא השקמה, וקבעו שהמחשב הקלאסי פיגר ב-10,000 שנים מכיוון שהוא הוגדר בצורה לא יעילה. בעיטה בצמיגים וניקוי הפלאגים, הם טענו, יסגרו את הפער יד על אגרוף. העניין נשאר במתח עד ש-IBM תשחזר את מבחן ה-benchmark. לפי שיטת המדע, השאלה נשארת פתוחה עד שהיא תפרסם את הממצאים שלה.
מספר מדינות
מאז שראש ממשלת קנדה ג'סטין טרודו הסביר מחשוב קוונטי לעיתונאי גס רוח במכון היקפי לפיזיקה תיאורטית, לא נותר הרבה מה להסביר. די לומר שבעוד שמכונות קלאסיות מעבדות סיביות מידע המיוצגות על ידי המצבים 0 ו-1, המייצגות הפעלה וכיבוי, מכונות קוונטיות מבצעות מניפולציות על קיוביטים או סיביות קוונטיות. יש להם שני מאפיינים שיכולים לעבד נתונים בסדרי גודל גבוהים יותר - סופרפוזיציה והסתבכות.
למרות שאופי העולמות הקוונטיים והגולמיים שונים מהותית, ניתן להמחיש אותם על ידי האנלוגיה של החתול של שרדינגר, חיה אומללה לכודה בקופסה עם משהו קטלני בפוטנציה, כמו מיכל גז רעיל. בעולם הגס אנו מניחים שהחתול חי עד לשחרור הגז ולאחר מכן הוא מת. אבל ברמה הקוונטית, תופעות קורסות למצב אחד רק כאשר הן נצפו. בכל שאר הזמנים, הם קיימים בכל המצבים האפשריים. רואים שהחתול מת או חי רק כאשר המתבונן פותח את הקופסה. בכל הזמנים האחרים, הוא גם מת וגם חי, במצב של סופרפוזיציה. כמו כן, אם החתול יכול להפעיל את הגז בטעות, המצב שלו ושל המיכל קשורים קשר בל יינתק.
זוהי הסתבכות, שאיינשטיין כינה פעולה מפחידה מרחוק. שני חלקיקים תת-אטומיים סבוכים יכולים להיות במרחק שנות אור, ובכל זאת להיות מקושרים. מחשבים קוונטיים משתמשים בשני המאפיינים הללו כדי להשיג מהירויות ומרחבים חישוביים שיביסו מכונה קלאסית, על ידי קידוד נתונים למצבים קוונטיים וביצוע פעולות קוונטיות עליו.
סונדאר פיצ'אי עם אחד מהמחשבים הקוונטים של גוגל במעבדת סנטה ברברה, קליפורניה, ארה'ב. (צילום דרך רויטרס) דרך ארוכה
מה המשמעות של הגעת המחשוב הקוונטי עבורך ואותי? לא הרבה. לא מיד. מכיוון ש-Skamore ביצעה רק מבחן בנצ'מרק שאין לו שימוש בעולם האמיתי, וגוגל לא יכולה לפרוס אותה כדי להשיג שליטה עולמית בשבוע הבא. גם אם היא הוכיחה עליונות קוונטית, עשויות לחלוף שנים או עשרות שנים עד שהטכנולוגיה תהיה זמינה באופן חופשי.
קוויביטים יציבים רק בטמפרטורות קריוגניות, ורק ממשלות ותאגידים גדולים יכולים לקוות להחזיק מחשב קוונטי במקום. כל השאר נצטרך להיות תלויים במחשוב ענן ובתוכנה כשירות. לא המתקן הנוצץ ביותר אם אתה שואף לפרוץ את אורות היום החיים מג'ימייל, למשל.
אבל בתחילה, ממשלות ותאגידים יהיו המשתמשים היחידים במחשוב קוונטי, כי רק הם מתעניינים בשאלות שהוא עונה. המחשב הקוונטי הוצב על ידי פיינמן עבור מודלים של מערכות קוונטיות. כעת, הוא ימצא שימוש במעבדות למידול מערכות הקיימות בעולם האמיתי רק בתנאים קיצוניים, כמו במאיץ ההדרונים הגדול.
רכיב של המחשב הקוונטי של גוגל במעבדת סנטה ברברה, קליפורניה, ארה'ב. (צילום דרך רויטרס) מעבדות יוכלו לייצר עבודה מתקדמת מבלי להשקיע בתשתית בקנה מידה גדול, וייתכן שלא יצטרכו לשתף פעולה בין מדינות ויבשות. מחשבים קוונטיים יהיו שימושיים גם למשימות המטפלות בכמויות אדירות של נתונים. כריית נתונים ובינה מלאכותית יהיו נהנים עיקריים, יחד עם מדעים העוסקים בכמויות של נתונים, מאסטרונומיה ועד בלשנות.
אל תפספסו מ-Explained | דושיאנט צ'אוטלה: זקן מעבר לגילו, ה'בודהא' בן ה-31 הזה מתחבר לכולם
הצד האפל
הצד האפל של המחשוב הקוונטי הוא ההשפעה המשבשת שתהיה לו על הצפנה קריפטוגרפית, המאבטחת תקשורת ומחשבים. ההצפנה תלויה במספרים ראשוניים גדולים מאוד, המשמשים כזרעים שמהם נוצרים מפתחות קריפטוגרפיים ומוחלפים על ידי הצדדים לשיחה. זה עובד כי ההצפנה והפענוח הם אסימטריים מבחינה תפעולית. למחשב קל יותר להכפיל מספרים ראשוניים גדולים מאוד מאשר להפיל מוצר לפירוק למספרים ראשוניים המרכיבים אותו. ההפרש הזה שומר על פרטיות הודעות הוואטסאפ שלך, אבל אם הסיכויים היו משתווים על ידי מחשבים בעלי עוצמה אקספוננציאלית, הפרטיות באינטרנט הייתה מתה.
טכנולוגיה היא לא תמיד הפתרון. לעתים קרובות, זה יוצר בעיות חדשות, והפתרון נמצא בחוק. הרבה אחרי לידת המדיה החברתית והבינה המלאכותית, יש כעת דרישות להסדיר אותן. זה יהיה נבון לפתח מסגרת רגולטורית עבור מחשוב קוונטי לפני שהוא הופך זמין נרחב. זוהי טכנולוגיה טרנספורמטיבית שלא ניתן לצפות את השימושים העתידיים שלה, על פני קשת רחבה של מגזרים, מניתוח נתונים ועד גיאופוליטיקה. במובן הזה, זה די כמו טכנולוגיה גרעינית, שהוסדרה על ידי משטר עולמי 23 שנים אחרי הירושימה על ידי האמנה לאי-הפצה. זה יהיה שימושי להסדיר את המחשוב הקוונטי כעת, או לפחות להגדיר את גבולות השימוש הלגיטימי בו.
שתף עם החברים שלך:
