4.1.5. Aplicațiile unui calculator cuantic

Daca fenomenele cuantice nu v-au impresionat, cu siguranta aplicatile acestei tehnologii o vor face. In randurile urmatoare voi demonstra ca aceasta inventie este, fara dar si poate, cea mai importanta din istoria omenirii.

Prima aplicatie, care a starnit interesul guvernelor mondiale, ducand astfel calculatoarele cuantice de la stadiul teoretic la cel experimental, este Algoritmul lui Shor. Creat in 1994, acesta poate descoperii factorii primi ai unui numar in timp polinominal (mai exact O((logN)^3) ). Cu ce ne ajuta asta? Multe din encriptiile folosite in ziua de azi se bazeaza pe descoperirea factorilor primii. Deoarece un supercomputer normal ar depasii de zeci de ori varsta universului in incercarea de a gasii acesti factori, pentru un numar cu cateva sute de cifre, encriptii ca RSA sunt impenetrabile. Totusi, datorita paralelismului urias al calculatoarelor cuantice, orice encriptie ar putea fi sparta aproape instantaneu.

Sa trecem de la securitate la un domeniu mai comercial: cautarea in baze de date. Un algoritm creat pentru un calculator normal verifica pe rand fiecare variabila din baza de date, comparand-o cu cea cautata. Timpul de executie este liniar, crescand odata cu continutul bazei. In schimb, un algoritm cuantic poate verifica toate variabilele in acelasi timp, timpul de rulare fiind egal cu 1.

Desi in ziua de azi putem afirma ca viteza de transfer a informatiei este in majoritatea cazulurilor suficienta, ce ne vom face cand va fi nevoie de comunicatii interplanetare? Cu ajutorul entanglementului, aceasta nu va mai fi o problema, transferul de informatie realizandu-se instantaneu. Exista chiar oameni de stiinta care afirma ca particulele se pot afla in entanglement si in dimensiunea timpului. Daca transferul de informatie poate fi realizat si pe axa temporala, ganditiva la aplicatii ca prevenirea catastrofelor sau alegerea deciziilor optime.

Vom termina cu aplicatiile in domeniul stiintelor, probabil cele mai interesante. Unul din ele ar fi simularile in timp real la nivel cuantic (orice sistem poate fi considerat cuantic, inclusiv universul), rezultatele lor fiind astfel foarte corecte. Alt domeniu ar fi ingineria moleculara: vom putea crea molecule cu totul noi, studiindu-le efectele asupra organismelor in timp real. Potentialul pentru medicina este urias, deoarece ne vom putea programa corpurile, sau alte organisme biologice, dupa plac. Totusi, probabil cea mai importanta aplicatie, este cea in domeniul inteligentei artificiale. Astfel, calculatoarele ce ne vor depasii ca inteligenta vor iesi din aria fictiunii, devenind cat se poate de plauzibile.

Desigur, aceasta tehnologie nu se va rezuma doar la domenile enuntate mai sus, ele fiind doar cele mai promitatoare. Odata cu maturizarea tehnologiei si aparitia unor noi algoritmi, sunt convins ca o vom intalni in toate domenile care necesita computare.

Momentan, calculatoarele cuantice se afla intr-un stadiu primitiv, folosind un numar mic de qubiti, cele mai promitatoare modele avand in jur de douazeci. Desi inca nu pot concura cu un calculator normal, zilnic sunt facute noi progrese, atat pe partea tehnica cat si pe cea teoretica. Desi nu stim in cat timp vom avea avantajele promise de misterioasa lume cuantica, cert este ca acestea ne vor schimba viata in moduri greu de imaginat.