În timp ce pe planetă lumea e ocupată în general cu diferite reacţii la politici, multe ţări sunt paralizate de mişcări de protest iar această stare devine contaminantă, o mână de cercetători avansează într-o zonă de importanţă vitală pregătind se pare o revoluţie a tehnologiei. Calculatorul cuantic.
O echipă internațională de oameni de știință a prezentat în premieră un proiect pentru construcția primului calculator cuantic care va revoluționa tehnologia de calcul și va putea rezolva probleme complexe și misterele Universului – genul de probleme pentru care cele mai puternice calculatoare din prezent ar avea nevoie de milioane sau chiar miliarde de ani pentru a le rezolva.
Se știe de mai mult timp că un astfel de sistem de calcul cuantic are potențialul nelimitat de a revoluționa informatica, știința dar și economia la o scară comparabilă cu cea a invenției primelor calculatoare în anii ’40 ai secolului trecut, conform unui material prin care este anunțat proiectul de construcție a unui calculator cuantic ce a fost publicat în ultimul număr al revistei americane Science Advances.
Echipa de cercetători va construi în doi ani un mic prototip al calculatorului cuantic ce va integra toate tehnologiile existente necesare pentru a putea valida conceptul în care calculatoarele pe baza pastilei de siliciu au devenit suficient de mici pentru a încăpea în orice buzunar și practic orice telefon mobil este un computer de câteva ori mai puternic decât cele mai puternice calculatoare de la începutul secolului XXI, echipa lui Winfried Hensinger propune revenirea la computerele în format „maxi” ale începuturilor informaticii, cu un calculator cuantic ce va ocupa, probabil, un întreg imobil mare.
Enorma mașinărie cuantică va fi dotată cu un sistem sofisticat de vid și cu module cu cipuri cuantice de siliciu ce vor conține particule excitate în câmpuri electrice. Un astfel de calculator se va baza pe proprietățile cuantice ale materiei, conform cărora o particulă elementară poate avea diferite stări în mod simultan, trecând de la una la alta prin salt și nu în mod continuu.
Superpoziția, care face ca mașinile cuantice de calcul să fie atât de performante, le face să fie și extraordinar de greu de construit. Ionii aflați în stare de superpoziție trebuie să fie perfect izolați de mediul înconjurător pentru a nu-și pierde această calitate cuantică. Chiar și puțină căldură degajată din apropiere poate duce la „prăbușirea” ionilor din starea cuantică de superpoziție într-una din stările potențiale și atunci supercapacitățile de calcul ale unui computer cuantic sunt practic înjumătățite. Diferitele părți integrate sau interfețe ale viitorului calculator cuantic vor fi interconectate prin câmpuri electrice și nu prin cabluri și mufe ca la calculatoarele din prezent. Această nouă abordare permite o circulație de 100.000 de ori mai rapidă a particulelor cu sarcină electrică între diferitele interfețe ale mașinăriei.
În noua arhitectură, fiecare conexiune este compusă din patru electrozi care se întâlnesc formând „o intersecție”. Pe sub electrozi trec conductori ce transportă curent pentru a genera un câmp magnetic. Acest câmp magnetic controlează mișcarea ionilor care conțin date și care se deplasează dinspre zona în care primesc respectivele date, de pe un electrod, până se întâlnesc cu un alt ion în zona de „entanglement” de pe electrodul opus, conform lui Hensinger.
Microundele sunt direcționate către cei doi ioni în momentul întâlnirii lor, ei devenind astfel „entangled” sau inseparabili cuantic. Acest lucru înseamnă că orice se va întâmpla cu unul dintre ioni, se va reflecta instantaneu în celălalt ion. În această etapă ionii primesc valoarea de 1 sau 0, valoarea exactă pe care o primesc rămânând însă necunoscută.
Acest proiect se înscrie în cadrul unui program al Guvernului britanic pentru dezvoltarea tehnologiilor cuantice cu obiectivul de a permite exploatarea lor industrială. La acest proiect participă echipe de cercetători de la Universitatea din Sussex care colaborează cu experți de la Google, de la Universitatea daneză Aarhus, de la Institutul de cercetare nipon RIKEN și de la Universitatea germană Siegen. Startul acestui proiect a fost făcut
public în speranța că și alte minți strălucite din domeniul informaticii și electronicii se vor alătura pentru a contribui la nașterea primului calculator cuantic.
„Acest proiect reprezintă un pas important spre construcția unui prim calculator cuantic, însă drumul care trebuie parcurs până când vom putea folosi un astfel de sistem de calcul este încă lung”, susține Toby Cubitt, membru al Royal Society Research asupra teoriei cuantice a informației de la University College din Londra.http://www.sussex.ac.uk/physics/iqt/
