Квантни корак Русије

Квантни компјутери отварају фантастичне могућности, рецимо у криптографији. Извор: ИТАР-ТАСС.

Квантни компјутери отварају фантастичне могућности, рецимо у криптографији. Извор: ИТАР-ТАСС.

Руски научници су се упустили у светску трку у развоју квантних компјутера тако што су успели да развију суперпроводни кјубит – основни елемент за складиштење и обраду квантних података. Такво научно достигнуће поново ставља Русију у групу технолошки најнапреднијих земаља у свету и означава почетак нове ере у рачунарству.

О квантном рачунару се већ дуго говори, скоро исто колико и о Великом хадронском колајдеру (LHC). И потпуно је јасно зашто: он је у стању да врши прорачуне стотинама пута брже од већине данашњих најсавременијих и најмоћнијих рачунара. То отвара фантастичне могућности, рецимо у криптографији. На пример, данас чак ни најмоћнији рачунар са билијардама операција у секунди није у стању да „разбије“ обичну кредитну картицу: да број са стотинама цифара растави на два проста чиниоца. Да би решио тај задатак, обичном рачунару би требало више времена него што је стар свемир (15 милијарди година). 

Предвиђа се да ће квантни компјутери са скоро стопостотном тачношћу моћи да предвиђају климатске услове месецима унапред, док је, као што знамо, данас то могуће за највише 2–3 дана.

Међутим, квантни рачунар је том задатку сасвим дорастао, тако барем каже теорија. Уопштено говорећи, он нам наговештава невероватан напредак у најразличитијим областима. На пример, са скоро стопостотном тачношћу ће моћи да предвиди климатске услове месецима унапред, док је, као што знамо, данас то могуће за највише 2–3 дана. Сада још само преостаје и да се изврше ти незамисливи прорачуни. Изазов је толико примамљив да водеће земље у свету издвајају огромна средства у те сврхе – али исто тако и невероватно сложен.

У ту трку се укључила и Русија. Група научника са Националног истраживачког технолошког универзитета „Московски институт челика и легура“ (НИТУ МИСиС) и из Руског квантног центра на челу са професором Алексејем Устиновом створила је и тестирала суперпроводни кјубит – срце квантног рачунара.

„То је основни елемент за складиштење и обраду квантних података“, објашњава Устинов и додаје: „Ако код обичног силицијумског транзистора постоје две варијанте – 0 и 1, код кјубита је њихов број готово бесконачан што даје фантастичне могућности квантном компјутеру.“

На први поглед би се рекло да код кјубита нема ничега посебног – у питању је минијатурни алуминијумски прстен (правоугаоног облика). Међутим, права суштина се види само под најјачим микроскопом: на прстену су направљени прекиди ширине 2–3 нанометра. И то није све: у обичном стању кјубит има слабе способности. Да би се претворио у математичког генија, мора да се пребаци у квантно стање. На који начин? Пре свега треба да постане суперпроводник хлађењем скоро до апсолутне нуле (-273.15 степени Целзијуса). Међутим, кјубити „живe“ у квантном свету само пар микросекунди, а онда журе да се врате у нормалу, тј. у стање „осредњих“ способности. Али и за то невероватно кратко време кјубит успева да обави велику количину операција. Задатак научника је јасан: потребно је стално и изнова „гурати“ кјубит у квантни свет наводећи га да врши прорачуне у супербрзом режиму.

„Успели смо пре свега да створимо кјубит који дуго траје – са животним веком од око једне микросекунде, а затим и да видимо његово квантно стање“, истиче Алексеј Устинов. Ти резултати стављају Русију међу најнапредније земље у свету које се истичу у развоју квантних рачунара. Истраживања су вршена у лабораторији коју је на НИТУ МИСиС основао члан научног савета Руског квантног центра и професор на Технолошком институту Универзитета Карлсруе у Немачкој Алексеј Устинов. Он је на конкурсу Министарства за образовање и науку РФ освојио „мегагрант“ (донацију) од пет милиона долара. Нова лабораторија је сада опремљена најсавременијим уређајима и опремом што је и омогућило да се спроводе овакви изузетни експерименти.

Росијскаја газета. Сва права задржана.