Kvantni računalnik - tehnologija prihodnosti

Kvantni računalnik je nekaj nerealnega in oddaljenega, kot gost iz prihodnosti. Od časa do časa so zapiski o znanstveniki in njihovi skromni dosežki na področju kvantna fizika, vendar je prezgodaj, da bi proslavili zmago, saj na tem znanstvenem področju je še veliko belih lis. Mogoče čez nekaj desetletij, bo kvantni računalniki popolnoma nadomestiti običajnih navadnih računalnikov za nas, prehitevanje na njihov duševni razvoj in odhodu daleč zadaj, danes pa lahko edino upanje.

Znanstveniki so uspeli razviti kvantne ure, večja natančnost trenutni čas merjenja referenčnih 100 000-krat, tako da je možno, da bo kmalu preboj na področju računalniške tehnologije. Danes je ogromno razvoja ustvariti kvantnih računalnikov. Ne dolgo nazaj, so se štiri skupine znanstvenikov iz Italije, Velike Britanije, Avstrije in Avstralije neodvisno drug od drugega ustvaril najpreprostejši model kvantnega računalnika, ki je nastavljen za omejeno kvantnega računalništva.

Kvantni računalnik lahko reši problem vseh sodobnih računalniška strojna oprema. Zdaj se lahko samo kodiran ena od vrednot - nič ali ena, ampak foton v eni in isti čas sposoben opravljati obe vrednosti na vertikalno in horizontalno polarizacijo. Najnovejši sistemi lahko vsi izračuni izvajajo hkrati, namesto enega po enega, tako kot običajne računalnike.

Izgleda sodoben kvantni računalnik, oziroma njegov primitivni model optično omrežje poti na mikročipu z več vhodi in izhodi. V labirintu se pričnejo posamezni fotoni, pri vsakem križišču pa skozi sistem ogledal cepilnika žarkov. V tej fazi se fotoni odražajo ali prenesejo. Izkazalo se je, da medtem ko foton doseže izhod iz labirinta, se bo trikrat zrušil s cepilnikom.

Kvantna narava je zelo zapletena, zato je skoraj nemogoče narediti pravilen izračun, ki prikazuje, kje se bo foton natanko pojavil. To ni enostavno, tudi če je v labirint lansiran le en foton. In če je naloga zapletiti in zagnati več delcev, v labirintu pa povečati število poti, potem pa bo napoved zelo težko. Model, ki so ga izumili znanstveniki, ni nič več kot trajna matrika, utelešenje matematične funkcije.

Na sodobnem računalniku lahko simulirate rešitev problema, vendar le pod pogojem, da več labirintov potuje skozi nekaj labirintov in je samo majhno. Če so pogoji zapleteni, na primer za povečanje števila fotonov ali poti v labirintu, potem izračuni ne omogočajo niti najmočnejšega za danes dnevno inženirstvo.

Kvantni računalnik, ki ga ustvarijo znanstveniki, lahko izračuna le stalno matrico, za bolj zapletene in raznolike naloge, ki jih ne ustreza. Toda to je le prvi korak k izumu tehnologije prihodnosti. Naloga raziskovalcev je bila demonstracija možnosti uporabe fotonskih naprav, ki se lahko spoprimejo z nalogo. Študija je bila briljantna, zato je zelo verjetno, da se bodo nove naprave, ki temeljijo na tej tehnologiji, pojavile v bližnji prihodnosti in bodo v celoti nadomestile sodobne računalnike.