Ruslan Yunusov, generalni direktor Ruskog kvantnog centra, govorio je o tome što će nova tehnologija dati čovječanstvu
Čovječanstvo se približava još jednoj tehnološkoj prekretnici koja će svijet promijeniti tako dramatično kao što je kroćenje vatre, pronalazak kotača ili otkrivanje električne energije. Posljednji put kada je takav Rubikon donesen pred očima naše generacije povezan je s pojavom računala. Prema znanstvenicima, sada smo na nekoliko godina udaljenosti od sljedeće revolucije - pojave kvantnog računala. I to nisu samo lijepe riječi: Europska unija najavila je da će uložiti milijardu eura u program Quantum Flagship. Za usporedbu, ovo je četvrtina troškova Velikog hadronskog sudarača - najveće znanstvene instalacije koja je ikad stvorena u povijesti civilizacije.
Naše mjesto u novom svijetu uvelike ovisi o tome hoće li se Rusija pridružiti broju zemalja pobjednika kvantne utrke ili će propustiti sljedeći tehnološki skok. Biti po strani bilo bi posebno uvredljivo, jer grubo govoreći, dvije trećine vodećih svjetskih profesora kvantne fizike imaju ruska prezimena, iako često rade na različitim sveučilištima u svijetu. Da bi iskoristio ovaj naš potencijal, Ruski kvantni centar okupio je najbolje umove na konferenciji u Londonu.
Razgovarao sam s generalnim direktorom Ruskog kvantnog centra, kandidatom za fizičke i matematičke znanosti Ruslanom Yunusovom o tome zašto ljudi trebaju kvantne tehnologije.
Ruslan, prvo, odgovori na naivno pitanje: zašto su nam uopće potrebna kvantna računala? Što vam trenutno ne odgovara? Doista, prema Mooreovom zakonu, pa tako svake dvije godine, snaga elektroničkih uređaja udvostručuje se, pa zašto ne riješiti nove probleme povećanjem računalnog kapaciteta klasičnih računala?
- Na samom početku Mooreov zakon drugačije je formuliran: broj tranzistora udvostručuje se svake 1,5 godine. Ali sada se napredak usporava i udvostručavanje se događa svake 2 godine. Pogledajmo sada druge parametre, na primjer, radni takt, koji određuje brzinu računala. Ovdje smo dosegli strop već prije 10 godina. Ako se sjećate, prije 30 godina dobri uređaji imali su frekvenciju od 1 megaherca, nakon 20 godina dosegli smo 1 gigaherc, odnosno procesor je počeo raditi 1000 puta brže. A onda su dosegli 3 gigaHerca i nastupila je stagnacija. Jer smo došli do fizičkih granica. Čak i čisto teoretski, ne možemo povećati frekvenciju takta iznad 10 gigaherca. Evo primjera za vas kada tehnologija nailazi na neke fizičke granice. Ako pogledate dalje, doslovno ćemo za pet godina naići na drugu prepreku. Rekli ste da bi se prema novoj verziji Mooreova zakona broj tranzistora u mikrovezama trebao udvostručiti. I uskoro ćemo doći do činjenice da jedan tranzistor mora biti sastavljen od atoma. A ovo je već nemoguće.
Što učiniti?
- Jedno od rješenja su samo kvantna računala. Omogućit će vam brzo rješavanje nekih problema koji su općenito nedostupni klasičnom računalu. Najjednostavnija aplikacija je razbijanje kodova, dešifriranje tajnih poruka. Za što će klasičnom računalu trebati milijarde godina, kvantno računalo kapaciteta 1000 kubita (kubit je element informacije u kvantnom računalu, kao malo u klasičnom računalu - autor), učinit će to za nekoliko minuta. Druga primjena kvantnog računala je traženje podataka u velikim bazama podataka. Danas se ogromne količine podataka jednostavno pohranjuju bez obrade, u nadi da će jednog dana postojati velika procesorska snaga koja može analizirati te podatke. Kvantna računala to mogu.
Promotivni video:
Kakve su šanse da će prvo kvantno računalo biti rusko?
- Minimalno, jer se kvantno računalo neće pojaviti za 1 dan. Isti slijed koraka: prvo morate napraviti jedan kubit, a zatim 2, 10, 30 … Već s 300 kubita možete riješiti niz problema koji su izvan snage superračunala. Sada očekujemo da će se univerzalne računala od 50 kubita pojaviti u sljedeće 3 godine. Najvjerojatnije će se to dogoditi u Sjedinjenim Državama ili u Europi uz sudjelovanje američkih tvrtki. Za usporedbu, u Rusiji je pokrenut projekt stvaranja računala s 2 kubita. Odnosno, zaostajemo za vodećim igračima, ali unatoč tome ulazimo u krug zemalja koje razvijaju te tehnologije. Zasad je naša razina ulaganja neusmjerljiva. Samo Google ulaže 100 milijuna dolara u kvantni razvoj, a mi imamo konzorcij koji se bavi ukupno dva kubita i ima puno manje. Ali ovdje, kao u maratonu: važno je ne samo pobijediti,ali samo trči. Jer ako ste završili barem u drugom valu, dobit ćete tržišni udio. Danas je adekvatan zadatak Rusije biti u skupini vođa.
Možete li procijeniti veličinu tržišta? Koliki je jackpot za koji se natječu sudionici kvantne utrke?
- Davati brojeve potpuno je nezahvalno, ali nekako smo procijenili da tržište poluvodiča i lasera iznosi oko 3 bilijuna dolara godišnje. Postoje očekivanja da novo tržište neće biti ništa manje. Kad kvantne tehnologije doista uđu u svaki dom, tržište će biti apsolutno gigantsko.
A što mogu donijeti u svaki dom? Kakva je korist od obične osobe ako kvantno računalo rješava nezgodne znanstvene probleme?
- Primjerice, običnom će se čovjeku svidjeti bankovne kartice s kojih je nemoguće ukrasti novac. Ovu apsolutnu zaštitu pruža kvantna kriptografija. Inače, takve sigurne komunikacije već se mogu kupiti na Zapadu, a te uređaje planiramo imati do kraja godine. Kvantna računala i kvantni simulatori mogu omogućiti pronalaženje materijala s novim svojstvima. Danas je automobil težak 2 tone, a težak će … 20 kilograma. Možete ga podići ručno i staviti negdje na policu. Sa stajališta fizike, ovdje nema zabrana, ali konvencionalne računalne tehnologije ne dopuštaju nam da pronađemo takva rješenja. A kvantno računalo sposobno je simulirati materijal s tim svojstvima. Ili supravodljivost na sobnoj temperaturi. Oni se već desetljećima bore oko ovog problema, ali ga ne mogu riješiti. A ovo će nam u potpunosti preokrenuti život:zaboravit ćemo što su gubici energije. Moći ćemo stvoriti moćna magnetska polja koja će sadržavati leteće automobile i vlakove s magnetskom levitacijom. Putovat će brzinom aviona i vrlo su jeftini.
Govorite o suradnji sa zapadnim partnerima. Što im možemo ponuditi? Nemamo puno novca. Postoje jaki znanstvenici, ali mnogi od njih danas rade na zapadnim sveučilištima …
- Čudno, imamo puno znanstvenika koji su se uspješno realizirali na Zapadu, ali su se vratili i pokrenuli laboratorije u Rusiji. Za nas je vrlo korisno podržavati takve projekte. Tako se unutar naše zemlje stvaraju škole sa svjetskim iskustvom.
Yaroslav KOROBATOV
