fbpx

კვანტური კომპიუტერი – შესაძლელბლობების სრულიად ახალი ზღვარი

პირველი ბაბილონური საანგარიშო აბაკის შექმნიდან 4400 წლის შემდეგ, თანამედროვე კომპიუტერები შესაძლებლობების ზღვარს უახლოვდებიან, რაც კვანტური კომპიუტერის ეპოქის დადგომას აჩქარებს. მექანიკური გამომთვლელი მანქანების ისტორია XVII საუკუნეში, ბლეზ პასკალისა და ვილჰემ ლაიბნიცის დროს იწყება, თუმცა აღმოჩნდა, რომ გარკვეული ჩანაწერები ჯერ კიდევ XV საუკნეში ლეონარდო და ვინჩს ჰქონდა გაკეთებული. ელექტროგამომთვლელი მანქანის შექმნის მცდელობები XIX საუკუნიდან ჩარლზ ბებიჯის თაოსნობით იწყება, თუმცა ის თავდაპირველი ჩანაფიქრით სრულყოფილ სახეს მხოლოდ II მსოფლიო ომის დამთავრებისას იღებს. ენიაკი 30 ტონიანი მონსტრი, 200 კვადრატულ მეტრ ფართობს იკავებდა და 200 კილოვატ ელექტროენერგიას მოიხმარდა, 1500 რელე და 18 000 ლამპა გააჩნდა. წამში კი მხოლოდ 5000 ოპერაციის შესრულება შეეძლო, რაც თანამედროვე საშუალო კლასის ლეპტოპზე მილიონჯერ ნაკლებია. 70-იანი წლების ბოლოს ბაზარზე პერსონალური კოპმპიუტერები ჩნდება. 40 წლის განმავლობაში 2-3 მეგაჰერციანი პროცესორის სიხშირე 3-4 გიგაჰერცამდე, 6-8 კილობატიტიანი ოპერატიული მეხსიერების მოცულობა 12-16 გიგაბაიტამდე, 5 მეგაბატიტიანი მყარი დისკის მოცულობა კი 2-4 ტერაბაიტამდე იზრდება. შავ-თეთრ ეკრანს ჯერ ფერადი, შემდეგ კი ასევე ფერადი, ოღონდ უკვე თხელი თხევად-კრისტალური ეკრანი ანაცვლებს, იხვეწება ან მთლიანად იცვლება მისი ყველა ნაწილი. 10-იან წლებში პერსონალური კომპიუტერის ფუნქციათა დიდ ნაწილს სმარტფონი ითავსებს… განვითარების ტემპი შთამბეჭდავია, მაგრამ ამა თუ იმ ტექნოლოგიის ტიპზე მას თავის ლიმიტი გააჩნია. კვანტური კომპიუტერი ტექნოლოგიის სრულიად ახალი ტიპია. კვანტური ფიზიკა XX საუკუნის დასაწყისში დაიბადა და იმდენი სიახლე შემოიტანა ადამიანის ცნობიერებაში, რომ ის ბოლომდე აინშტაინმაც კი ვერ გაიაზრა. კლასიკური ფიზიკის თანახმად მატერიალური სხეული, იქნებოდა ეს უმცირესი ნაწილაკი თუ გიგანტური ვარკსვლავი, დროის მოცემულ მომენტში ერთ კონკრეტულ ადგილას უნდა ყოფილიყო. კვანტურმა ფიზიკამ კი ნაწილაკებს აღნიშნული ვალდებულება მოუხსნა. ნაწილაკი შესაძლოა სუპერპოზიციაში იმყოფებოდეს, რაც ერთდროულად 1-ზე მეტ პოზიციაში ყოფნას გულისხმობს. რა კავშირი შეიძლება ჰქონდეს ნაწილაკების ასეთ უცნაურ ქმედებას კომპიუტერთან? ჩვეულებრივი კომპიუტერი ორობით სისტემაზეა დაფუძნებული და ინფორმაციის უმცირეს ერთეულს ბიტი წარმოადგენს. ტექსტური ფაილი, უმაღლესი გარჩევადობის ვიდეო, რთული კომპიუტერული თამაში თუ კოსმოსური ხომალდის სამართავი პროგრამა 0-ებისა და 1-ების უსასრულო კომბინაციისგან შედგება. კვანტურ კომპიუტერშიც ყველაფერი ორობით სისტემაზე იქნება აგებული, ისევ 0-ები და 1-ები, ოღონდ განსხვავებით დღეს არსებული კომპიუტერებისგან სადაც ბიტი ან ნულია, ან ერთი, კუბიტი ნულიც შეიძლება იყოს და ერთიც. ძალიან დიდ რიცხვებზე, ასნიშნა ან მეტი, ოპერირება, მათი მარტივ რიცხვებად დაშლა, საერთო გამყოფებისა და საერთო მამრავლების გამოთვლა სუპერკომპიუტერებსაც უჭირს, რაც კვანტურ კომპიუტერს ბევრად გაუმარტივდება. ასევე მარტივდება ძალიან დიდი ინფრომაციის მოკლე დროში გადამუშავება. ძიების დროს მოთხოვნას კვანტური ალგორითმი არ ამოწმებს და არ ადარებს მილიონობით ან მილიარდობით სხვა მონაცემს და მას პირდაპირ პოულობს. შავი ხვრელი პირველი ფოტო 2019 წლის აპრილში გამოქვეყნდა, თუმცა დაკვირვება 2017 წლის აპრილში დაიწყო. ყოველდღიურად 1 პეტაბაიტი (1024 ტერაბაიტი) ინფორმაციის გადამუშავება ხდებოდა საჭირო. ამ კოლოსალურ ინფორმაციას კვანტური კომპიუტერი ბევრად უფრო ნაკლებ დროში დაამუშავებდა. დღეს არსებული კვანტური კომპიუტერების სიმძლავრე 1000 ქუბიტს არ აღემატება. თუ ციფრულ კომპიუტერებთან გავავლებთ პარალელს 1 კილობაიტიბაი პროცესორი უნდა წარმოვიდგინოთ ანუ რამდენიმე ათასჯერ უფრო სუსტი ვიდრე ჩვეულებრივი ლეპტოპი. კვანტური კომპიუტერის ღირებულება 7 ნიშნა რიცხვით გამოისახება და მისი გამართულად ფუნქციონირებისთვის აბსოლუტურ ნულთან -273 გრადუს ცელსიუსთან მიახლოებული ტემპერატურაა საჭირო. დროთა განმავლობაში კვანტური კომპიუტერი ჩვეულებრივს მაინც ჩაანაცვლებს. ფუნდამენტური ასტრონომიული და კოსმოლოგიური კვლევები, შავი ხვრელებისა და დიდი აფეთქების შესწავლა, გენომის კვლევა, სხვადასხვა სახის სიმულაციები… ეს იმ მიმართულებათა არასრული ჩამონათვალია სადაც კვანტური კომპიუტერი ციფრულს დაამარცხებს. სამომხმარებლო ბაზარზე დამკვიდრება კი შემდგომი ნაბიჯი იქნება.

ავტორი: m2b.ge