Kvantarvuti hakkab ilmet võtma

Raigo Neudorf
Copy
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Foto: Caro / Scanpix

Tänaste kõige turvalisemate koodide lahtimurdmiseks oleks vaja poolt Euroopat katvat arvutifarmi, millel kuluks selleks kümmekond aastat, kirjutab Tartu Ülikooli teadusuudiste portaal Novaator.ee.

Tulevikus saaks sellega kõigest 16 tunniga  hakkama maja suurune kvantarvuti, mille energiavajadus on võrreldav tänaste superarvutitega, kirjutas InnovationNewsDaily.

Tänapäeva füüsika üheks alustalaks oleva kvantmehaanika järgi saavad elementaarosakesed eksisteerida korraga kahes erinevas olekus. Teadlased on seda osakeste eriskummalist käitumist rakendava kvantarvuti loomisest veel aastakümnete kaugusel.

Samas on jõutud punkti, kus hakkab tekkima ettekujutus, milline see välja näha võiks. «Alguses pidasime me selle ülesande lahendamist hullumeelseks, nüüd oleme me jõudnud punkti, kus ma pean seda lihtsalt väga raskeks,» selgitas California ülikooli füüsik John Martinis.

Kvantarvutid ei asenda tulevikus laua- ja sülearvuteid, vaid neist on abi koodide lahtimurdmisel, milleks tuleb kasutada keerulisi matemaatilisi probleeme. Samuti saab nende abil paremini simuleerida kvantmehaanika seaduspärasusi, mis tunduvad olevat vastuolus klassikaliste füüsikareeglitega.

California tehnoloogiainstituudi füüsiku John Preskilli sõnul võib kvantmehaanika parem mõistmine viia ka uute materjalide väljatöötamise või konkreetsete ülesannete täitmiseks mõeldud molekulide loomiseni.

«Hetkel ei näe me ette, et kvantarvutitega hakatakse saatma ja töötlema e-kirju,» selgitas Preskill. «Teisalt võib olla kõvasti lööki  kvantmängudel. See võib mõjutada inimeste elusid seninägematul viisil.»

Esmalt peavad teadlased välja mõtlema, kuidas ehitada stabiilset kvantarvutit, milles oleks vangistatud elektronid või teised kvantosakesed, mis tähistaks oma erinevates olekutes numbriliselt informatsiooni põhiühikuid bitte. Sellised osakesed suudavad salvestada tavapärasest rohkem informatsiooni, sest superpositsiooniprintsiibist tulenevalt saavad need eksisteerida samaaegselt erinevates olekutes.

Osakestele annab eelise ka kvantpõimitus - kurioosne nähtus, mida Albert Einstein nimetas «tontlikuks sündmuseks kauguses». See võimaldab hoida kaht osakest ühenduses ka siis, kui need paiknevad galaktika erinevates otstes.

Samal ajal peavad sellised osakesed jääma isoleerituks, et välised jõud ei mõjutaks nende põimolekut. Igasugused muutused nende olekus võivad viia kvantseoste katkemise ja arvutusvigadeni, mida tuleb pidevalt kontrollida ning parandada.

Osa laboreid on alustanud kvantarvutile aluse panemist kahe või nelja kvantosakese vangistamisega. Teised jällegi toetavad teoreetilisemat ideed luua näiteks galliumarseniidile põhinev nn topoloogiline kvantarvuti, mis oleks stabiilsema struktuuriga (vältimaks välismõjudest tingitud vigu).

«Me ei tea täpselt, kuidas riistvara välja nägema hakkab, arendustöö käib mitmes erinevas suunas,» täpsustas Preskill.

Kommentaarid
Copy

Märksõnad

Tagasi üles