Kvantni kompjuteri: Nešto sasvim drugo za nešto sasvim treće


"IBM"-ov kvantni kompjuter: System One

Da bismo uopšte počeli priču o kvantnim kompjuterima moramo da se podsetimo kako funkcionišu oni klasični. Bez obzira da li govorimo o mobilnom telefonu, tabletu, laptopu ili super-kompjuteru, postoji nešto što im je zajedničko: svi ti uređaji manipulišu isključivo nulama i jedinicama na isti način. Svaki video, tvit, poruka ili novinski tekst nije ništa drugo do niz nula i jedinica. Kada kompjuter „nešto računa“, procesor, kao glavna “radilica” u njemu, konvertuje jedan skup nula i jedinica u drugi korišćenjem instrukcija koje su takođe zapisane nulama i jedinicama. Ono što obično nazivamo „memorijom“ zapravo je skup elektronskih prekidača koji imaju tačno dva različita stanja – jedno od njih nazivamo nulom, drugo jedinicom. Ne postoji „međustanje“, nešto između dve pomenute krajnosti. Najmanja količina informacija kojom kompjuter može da manipuliše zove se bit i bit može da ima samo dve navedene vrednosti. 

Kada povežete na hiljade procesora i mnogo bitova u jednu celinu i na to dodate softver koji je u stanju da iskoristi sav taj hardverski potencijala dobijate super-kompjuter koji je u stanju da rešava najteže probleme iz matematike, fizike, hemije, medicine, tehnike... Najbrži super-kompjuter današnjice, japanski “Fugaku”, u stanju je da izvede neverovatnih 440 hiljada biliona računskih operacija u sekundi. 

Ali priroda ne funkcioniše po sistemu “nula ili jedan”, u prirodi postoji element neizvesnosti koji je teško simulirati klasičnim kompjuterima. Postoji čitava klasa problema koji su naizgled jednostavni ali nepodesni za rešavanje korišćenjem super-kompjutera. Jedan od interesantnijih je “problem trgovačkog putnika”: zamislite trgovca koji želi da poundi svoju robu u 100 različitih gradova. Kojim redosledom on treba da poseti ove gradove tako da pređe najmanje kilometara? Ovo je klasični kombinatorni problem i nalaženje optimalnog rešenja često podrazumeva sekvencijalno ispitivanje enormnog broja mogućnosti što je dugotrajan proces čak i na najjačim kompjuterima.   

Još jedan interesantan problem: zamislite telefonski imenik koji je potpuno nesređen, u kome se imena pojavljuju nasumično, bez ikakvog alfabetskog ili geografskog reda. Imate zadatak da pronađete telefonski broj vašeg prijatelja. Ako koristite klasični kompjuter, vreme potrebno za to raste sa dužinom imenika. Ako imenik postane 100 puta duži, i vreme potrebno da locirate željeno ime postaće, u proseku, 100 puta duže. Na kvantnim kompjuterima, zahvaljujući Groverovom algoritmu, ovo vreme raste mnogo sporije: 100 puta duži imenik povećaće vreme traženja samo 10 puta.  

Kvantni kompjuteri ne predstavljaju novu generaciju kompjutera baš kao što ni sijalica ne predstavlja novu generaciju sveća. Kvantni kompjuteri neće jednog dana zameniti svu našu kućnu ili kancelarijsku elektroniku. Klasični kompjuter i dalje će predstavljati najjednostavnije, najekonomičnije a često i najbrže sredstvo za rešavanje većine svakodnevnih problema. Kvantni kompjuteri su nešto sasvim drugo za nešto sasvim treće.. 

Teorijski koncept kvantnih kompjutera postoji i usavršava se već decenijama. Temelj istraživanjima dali su početkom osamdesetih godina prošlog veka velikani kvantne fizike kao što su nobelovac Ričard Fejnman, Jurij Marin i Pol Benof. Tehničke poteškoće dovele su do toga da u praksi nijedan kvantni kompjuter nije mogao da dostigne snagu vašarskog džepnog kalkulatora sve dok se u razvoj nisu uključili tehnološki giganti kao što su “IBM” i “Gugl”. 

"Guglov" kvantni kompjuter "Sikamor" i "IBM"-ov superkompjuter "Samit"

Kvantni kompjuteri baziraju se na zakonitostima koje opisuje kvantna mehanika, kompleksna teorija koja objašnjava ponašanje materije i energije na sub-atomskom nivou. Tu teoriju teško je predstaviti na popularan način jer se kvantni fenomeni često kose s logikom i zdravorazumskim razmišljanjem. Još teže je objasniti kvantne kompjutere, nešto što je sagrađeno na stubovima kvantne mehanike, kao da ona sama već nije dovoljno bizarna i komplikovana. 

Ne tako davno, “Njujork Tajms” je zamolio desetak vodećih svetskih eksperata koji se bave kvantnim kompjuterima da u jednoj rečenici objasne čitaocima o čemu se tu radi. Dejvid Rajli iz “Majkrosofta” je napisao sledeće: “Kvantni kompjuter je vrsta analognog kalkulatora koji vrši izračunavanja tako što informaciju kodira u kratkotrajne talase koji obuhvataju materiju i svetlost na nano-skali”. 

I dalje vam nije jasno? Nikom nije.

Možda je najbliži istini bio Alan Barak, direktor kompanije “D-Wave” koja pravi kvantne kompjutere: “Da budem potpuno iskren, sve što znamo o kvantnoj mehanici ne može da objasni kako radi jedan kvantni kompjuter”. I sad je na autoru ovog teksta da bude pametniji od svih i objasni ono što se objasniti ne može. Ali hajde da probamo.

Već smo pomenuli da je u osnovi klasičnih kompjutera bit – nula ili jedinica. Kod kvantnih kompjutera umesto bitova imamo „kvantni bit“ ili kubit („qubit“). U fizičkom smislu, kubit može da bude jedan foton, par spregnutih elektrona unutar provodnika ohlađenog do apsolutne nule, jedan atom na tacni od silicijuma, jon kontrolisan elektromagnetnim poljem ili nešto stoto. U svakom slučaju, kubit je zbog svoje veličine vrlo osetljiv i svaka manipulacija kubitima je vrlo delikatan proces. 

Na tako minijaturnoj skali svaka čestica ima određena svojstva koja najčešće nemaju ekvivalent u makroskopskom svetu. Ta svojstva zajedno definišu tzv. kvantno stanje čestice. Ako je to stanje kontrolisano i merljivo, imamo kubit, osnovnu računarsku jedinicu kvantnog kompjutera. Jedan kubit ne predstavlja ništa, kvantni računar nastaje tek kad povežete više kubita u jednu celinu. Tako spregnuti kubiti imaju neuporedivo veću računarsku snagu u odnosu na isti broj povezanih bitova. Ova snaga proističe iz dva kvantna fenomena: superpozicije i spregnutosti.

Zamislite novčić bačen u vazduh. On će na kraju pasti na pod, na jednu ili drugu stranu, na nulu ili jedinicu. U svetu klasičnih kompjutera, ovo su jedina dva moguća ishoda. Kubit, međutim, predstavlja bačeni novčić koji se još uvek vrti u vazduhu. U svom kvantnom stanju kubit sadrži oba krajnja rezultata, i nulu i jedinicu. Superpozicija predstavlja sposobnost kubita da bude u oba različita stanja istovremeno (ako vas neko pita “a kako je to moguće?”, odgovor treba da glasi: “kvantna mehanika!”). Kubit je, prosto rečeno, objekat koji u datum trenutku ima vrednost 0 ili 1 sa određenom verovatnoćom. Kubit može da “naginje” jednoj od ove dve vrednosti a suština kvantnih proračuna je da se ovo “neodređeno” stanje prevede u stanje u kome kubit ima vrednost 0 ili 1, eliminišući element slučajnosti. 

Klasični bit i kubit

Kako bi se kubit preveo u stanje superpozicije, koriste se laseri ili mikrotalasi. Zahvaljujući superpoziciji kubiti mogu da učestvuju u analizi ogromnog broja potencijalnih rešenja u isto vreme. Tokom kvantnih izračunavanja, kvantno stanje kubita evoluira ka jednoj ili drugoj ekstremnoj vrednosti. Uticaji koji vode ka pogrešnom rešenju međusobno se poništavaju dok se oni koji vode ka tačnom rešenju sabiraju i pojačavaju. Tek u trenutku završnog merenja kvantno stanje kubita dobija svoju konačnu vrednost koja predstavlja deo konačnog rešenja: nulu ili jedinicu.

Još jedan primer superpozicije: zamislite lavirint i zadatak da nađete izlaz iz njega. Klasični kompjuteri jednostavno prave nasumične pokušaje. Prvi pokušaj biće, na primer, skretanje ulevo. Ako se ovo pokaže kao pogrešna strategija, naredni pokušaj biće skretanje udesno. I tako na svakoj raskrsnici lavirinta na koju kompjuter naiđe. Proces je u svakom slučaju dugotrajan ali vodi do krajnjeg cilja. Kod kvantnog kompjutera, zahvaljujući superpoziciji kubita, moguće je istovremeno skrenuti i levo i desno. Kvantni kompjuter istražuje obe mogućnosti istovremeno kao da funkcioniše u dve paralelne dimenzije. Broj mogućnosti raste sa svakom novom raskrsnicom ali se složenost proračuna ne povećava. Povećava se samo broj dimenzija problema. Ključna karakteristika kvantnog kompjutera je da on ove dodatne dimenzije rutinski tretira kao jedan veliki multidimenzionalni prostor u kome svaka dimenzija sadrži jedno od mogućih rešenja.    

Ako mislite da je ovo suviše uvrnuto, sačekajte, treba da uvrnemo stvar još malo. 

Drugi kvantni fenomen, spregnutost, predstavlja sposobnost kubita da se uparuju tako da se nalaze u identičnom kvantnom stanju. Promena stanja jednog kubita trenutno se odražava i na spregnuti kubit, čak i ako se on nalazi na veoma velikom rastojanju. Postoje indicije da se ova promena stanja dešava brzinom većom od brzine svetlosti. Zamislite da vaš auto ofarbate u crveno a komšijin auto, trenutno parkiran ispred neke grčke plaže, momentalno dobije istu boju. To bi bila “kvantna sprega”. Ajnštajn je ovu pojavu nazvao “sablasnom akcijom na daljinu” a kvantna mehanika još uvek nema zadovoljavajuće objašnjenje za ovaj fenomen. Svejedno, niko nas ne sprečava da koristimo čak i ono što ne razumemo ("izgleda šašavo ali deluje"). Za razliku od klasičnih kompjutera čija je snaga, otprilike, proporcionalna broju bitova, snaga kvantnih kompjutera raste strahovito brzo sa dodavanjem novih kubita, upravo zahvaljujući kvantnoj spregnutosti. Kako se broj kubita bude povećavao, super-računari će sve teže držati korak. Kada kvantni računar, kroz pet ili deset narednih godina bude imao oko 70 stabilnih kubita, super-računar će morati da zauzme površinu čitavog jednog grada kako bi držao korak u kompjuterskoj snazi. Na duge staze, super-kompjuteri će izgubiti ovu trku. Ali samo pod  uslovom da kvantni kompjuteri prežive... 

Ovde nailazimo na ključni problem: svi današnji kvantni računari pate od “dekoherencije”, (pre)osetljivosti na spoljašnje uticaje, čak i one najmanje. Upravo kontrola dekoherencije kvantne računare čini tako komplikovanim i skupim. Najmanja vibracija, priliv toplote ili fizički kontakt mogu nekontrolisano da promene ili očitaju kvantno stanje kubita pre nego što on završi svoje učešće u izračunavanju. Kada se kvantno stanje kubita očita pre završetka izračunavanja, kubit "kolabira". Drugim rečima, postaje neupotrebljiv. Upravo zato se kubiti smeštaju u strogo kontrolisano okruženje, najčešće vakuum, uz temperaturu blisku apsolutnoj nuli. Iako su kubiti minijaturni, kvantni kompjuter ima veličinu velikog frižidera u kome se najveći deo opreme koristi za sprečavanje dekoherencije. Sa svim tim cevima, crevima, spiralama, visećim provodnicima, blokovima za hlađenje, stvaranje i održavanje vakuuma, kvantni kompjuter više liči na instalaciju Hansa Gigera pozajmljenu iz serijala “Osmi putnik” nego na mašinu za računanje. 

I pored toga, nemoguće je izbeći sve negativne uticaje okoline na kvantne proračune. Zato je potreban neki mehanizam koji će kubite učiniti robusnijim. Jedan od mogućih načina je da se više pojedinačnih kubita grupiše u jedan veliki logički kubit koji bi bio manje osetljiv. Na žalost, jedan takav logički kubit zahtevao bi nekoliko stotina ako ne i nekoliko hiljada standardnih kubita što daleko prevazilazi današnje tehnološke mogućnosti (stotinak kubita po jednom kvantnom računaru). 

Upravo zbog toga, kvantni kompjuteri još uvek nisu “zreli” da odmene klasične računare kada su u pitanju odluke koje mogu da imaju imaju kapitalne konsekvence. Berzanske kalkulacije, bankarske transakcije, državna bezbednost, kontrola leta, upravljanje vozilima... sve su to oblasti u kojima kvantni kompjuteri još uvek nemaju šta da traže jer svaka greška ili krah u računu mogu da imaju nesagledive posledice. Vrlo lako se može desiti da za problem dekoherencije ne bude valjanog rešenja u narednih deset ili dvadeset godina što predstavlja realnu opasnost da čitava tehnologija završi na slepom koloseku, u nekom magacinu briljantnih ideja koje su poklekle pred tehničkim poteškoćama.

Zasad entuzijazma ipak ne manjka i kvantni kompjuteri, koliko god trenutno bili ograničeni, polako nalaze svoje mesto pod suncem. “Folksvagen” koristi ove kompjutere za projektovanje efikasnijih baterija za svoje električne automobile. Farmaceutske kuće istražuju hipotetične supstance koje bi predstavljale osnovu budućih lekova. Kvantni kompjuteri imali su svoju ulogu i u "CERN"-u, prilikom epohalnog otkrića Higsovog bozona. “Erbas” koristi kubite kako bi sračunao putanje poletanja i sletanja aviona sa minimalnim utroškom goriva. “Folksvagen” je nedavno obelodanio i servis koji bira optimalne rute za autobuse i taksi vozila kako bi se smanjila hronična zagušenja u saobraćaju. Odjeknula je i vest da je prošle nedelje, u Štutgartu, Nemačka pustila u rad svoj najmoderniji kvantni kompjuter, a događaj je najavila Angela Merkel, nemačka kancelarka i kvantna hemičarka po profesiji: “Kada su kvantne tehnologije u pitanju, Nemačka je među vodećim državama u svetu i tu namerava i da ostane (puna istina je da su Nemci svoj kvantni kompjuter sagradili u saradnji sa IBM-om i da bez američkog zelenog svetla do realizacije ne bi ni došlo). 

Detalj konstrukcije "IBM"-ovog kvantnog kompjutera

Sve ovo je logična posledica ogromnih ulaganja u kvantne kompjutere u poslednjih petnaestak godina. Kvantni kompjuteri mogu da promene svet. Mogu da unaprede medicinu, ubrzaju razvoj veštačke inteligencije ili promene način na koji komuniciramo. Kvantni kompjuteri mogu da obave milione računskih operacija u jednoj mikrosekundi. Sve ovo su tipični novinski naslovi kad god se pomenu kvantni kompjuteri. Ono što nedostaje celom poduhvatu je neki spektakularni rezultat. Kvantni kompjuteri jesu demonstrirali svoju snagu u više manjih, izolovanih oblasti ali ništa od toga nije dospelo na naslovne strane. Mi još uvek imamo samo “osećaj” da će neki kvantni kompjuter rešiti problem trgovačkog putnika u svega par sekundi. Ali to tek treba da se desi, ako se uopšte desi. Armija skeptika raste istom brzinom kao i armija entuzijasta.

U međuvremenu, naučnici su razvili inovativne, ultra-brze algoritme za razne vrste problema ali da bi iskoristili njihovu moć potrebno je mnogo više od 56 kubita koliko ih ima trenutno najstabilniji kvantni kompjuter. Neki od tih revolucionarnih kvantnih algoritama u međuvremenu su obesmišljeni unapređenjem algoritama koje koriste klasični kompjuteri. Zato ne čude prvi znaci da se investitori, naročito oni privatni, pomalo “hlade” i povlače jer je napredak neizvestan, spor i mukotrpan. Ipak, para još uvek ima. Trenutno je mnogo veći problem manjak firmi koje proizvode kritične hardverske komponente (poput superprovodnih kablova) i nedostatak kvalifikovanog naučnog kadra. Procenjuje se da u čitavom svetu na razvoju kvantnih kompjutera radi svega par hiljada stručnjaka, po nekima čak i manje, svega par stotina.

Suviše malo za tako velika očekivanja. 

Kvantna supremacija

Priličan broj inženjera angažovanih na razvoju kvantnih računara ne krije nameru da dokaže takozvanu “kvantnu supremaciju” (sama reč “supremacija” izabrana je krajnje nesrećno pošto je u međuvremenu postala politički nekorektna). Drugim rečima, namera im je da reše jedan od klasičnih matematičkih problema brzinom koja je daleko iznad mogućnosti najjačih svetskih super-kompjutera. A to nije lako jer super-kompjuterski hardver postaje sve moćniji, baš kao što se usavršavaju i algoritmi koje takve monstrum-mašine koriste. 

“Gugl” je 2019. godine objavio da je njegog kvantni kompjuter “Sikamor” dostigao nivo “kvantne supremacije” jer je za 200 sekundi rešio problem koji najjači “IBM”-ov superkopmjuter, “Samit”, ne bi mogao da reši ni za 10.000 godina. Naučna zajednica je, međutim, ostala podeljena: mnogi smatraju da je “Gugl” osmislio krajnje specifičan problem čije rešenje nema nikakvu upotrebnu vrednost samo da bi na izolovanom primeru dokazao kompanijsku superiornost u odnosu na konkurenciju. Uz to, “IBM” tvrdi da je “Guglov” “Sikamor” neupotrebljiv za rešavanje drugih praktičnih problema i da je “Gugl”, prilikom poređenja rezultata, značajno potcenio snagu “Samita” i drugih super-kompjutera. “IBM” čak tvrdi da “Samit” ima praktično identične, ako ne i bolje performanse od “Sikamora”.

Detalj "Guglovog" kvantnog kompjutera

Ima naučnika koji smatraju da je “kvantna supremacija” besmisleni cilj i da je pametnije skoncentrisati snage i sredstva na ono što kvantni računari već mogu da urade umesto na ono što bi mogli da urade u idealnim okolnostima. Mnoge firme uveliko eksperimentišu s kvantnim kompjuterima koje proizvode “IBM”, “Rigetti” ili “D-Wave” (na IBM-ovom sajtu možete da se kartate sa njihovim kvantnim kompjuterom). Kina je takođe investirala milijarde u kvantni program. “IBM” i “Alibaba” već nude pristup svojim kvantnim kompjuterima preko interneta a u pripremi su i slični servisi “Majkrosofta” i “Amazona”. Tako je i nama, smrtnicima i šarlatanima, omogućeno da se, makar na kratko, poigramo ovim egzotičnim, skupim mašinama.

Tajnost podataka i kvantni kompjuteri

Kvantni kompjuteri mogli bi da potkopaju same temelje kriptografije koja štiti tajnost i integritet podataka koji putuju internetom. Kad god pokrenete svoj pretraživač ("Chrome", "Safari", "Firefox") i u njemu vidite adresu koja počinje sa „https“, možete biti sigurni da je komunikacija između vašeg kompjutera i udaljenog servera bezbedna čak i ako tu komunikaciju posmatra neko sa strane (ministar Vulin, recimo). Bezbednost se postiže tako što server šifruje zatražene podatke (vaše elektronske poruke, stanje na bankarskom računu ili nešto treće) a zatim kroz mrežu šalje naizgled besmislen niz simbola koji će tek u vašem računaru biti dešifrovani i vraćeni u prvobitan oblik. Ako bi se neko „ubacio“ između vašeg računara i servera (pomenuti ministar, na primer) došao bi u posed ogromne količine šifrovanih podataka ali ne bi mogao da ih iskoristi jer, jednostavno, ne poseduje „ključ“ da te podatke prevede u čitljivi oblik.

U stvarnosti, sam mehanizam je mnogo komplikovaniji nego što je gore opisano. U jednom trenutku vaš kompjuter i server moraju nekako da dogovore i razmene pomenuti ključ kojim se podaci šifruju i dešifruju. Odmah se nameće logično pitanje: da li je moguće da neko presretne tu šifru u trenutku razmene i kasnije je iskoristi za dešifrovanje vaše komunikacije a da vi to i ne znate? Budite bezbrižni jer tako nešto, bar zasad, nije moguće. Za inicijalnu razmenu ključa koriste se složeni kriptografskim sistemi od kojih je najpoznatiji RSA (Rivest-Šamir-Adelman). Ovaj sistem enkripcije počiva na tzv. „asimetričnom ključu“, gde se jedan (tzv. javni) ključ koristi za šifrovanje a drugi (tzv. tajni) ključ za dešifrovanje podataka.

Da biste razumeli osnove RSA nije potrebna diploma iz matematike. U koju god školu da ste išli, sigurno ste čuli za proste brojeve. To su brojevi koji su bez ostatka deljivi samo jedinicom i samim sobom. Drugim rečima, to su brojevi koji se ne mogu napisati kao proizvod dva manja broja. Na primer, uzmimo broj 13: ne postoje dva manja broja čijim se množenjem dobija 13. Još u anitčko doba Euklid je dokazao da niz prostih brojeva (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17…) nema kraj. Sa druge strane broj 35 nije prost jer je 35=5x7. Postupak nalaženja ovih manjih brojeva, takozvanih „faktora“ (5 i 7), na osnovu „velikog“ broja (35) zove se faktorizacija i jedan je od najznačajnijih problema u teoriji brojeva.

Najbrži superkompjuter današnjice, japanski "Fugaku"

Na prvi pogled, reklo bi se da je faktorizacija vrlo prosta stvar. Prosečno talentovan osnovac brzo će „napipati“ da  se broj 91 može napisati kao 7x13. Ali ako umesto broja 91 izaberete neki značajno veći broj, recimo 137.703.491, ispostaviće se da je problem faktorizacije suviše težak ne samo za osnovca već i za profesionalne matematičare. Da bi se ovakav broj faktorisao potreban je kompjuter koji brojeve „melje“ mnogo brže. Ispostaviće se da su traženi faktori 7.919 i 17.389. Ako umesto gore nevadenog devetocifrenog broja uzmete neki koji ima na hiljade cifara ispostaviće se da je problem faktorizacije nezamislivo težak, toliko težak da ni najbrži super-kompjuteri današnjice nisu u stanju da faktorišu tako veliki broj ni za par stotina godina.

Kakve sve ovo veze ima sa kriptografijom? U srcu RSA algoritma nalaze se upareni asimetrični ključevi. Uzmite nasumično dva ogromna prosta broja i pomnožite ih. Dobićete još veći broj koji služi kao ključ za šifrovanje podataka. Ovaj ključ ima javni karakter i možete da ga štampate u novinama: ceo svet može da koristi taj ključ za šifrovanje podataka koje šalje vama. Ali da bi se šifrovani podaci vratili u originalni oblik potreban je ključ koji čine ona dva manja, izvorna broja koja znate samo vi. Tajnost šifrovane poruke štiti upravo činjenica da je faktorizacija odnosno odgonetanje ona vaša dva tajna broja na osnovu njihovog proizvoda, iako izvodljiva u teoriji, zapravo „nemoguća misija“ u praksi, zbog količine kompjuterskih resursa i vremena potrebnog za tako nešto.

Iako teoretičari zavere smatraju da su kreatori RSA algoritma ostavili neka „tajna vrata“ koja omogućavaju državnim službama da „razvale“ enkripciju i dočepaju se svih tajni ovog sveta, matematičari koji se već decenijama bave ovom problematikom tvrde da rupe ne postoje. Što ne znači da se matematičari ne bave traženjem sve efikasnijih algoritama za faktorizaciju velikih brojeva. Kada bi neko našao recept za brzu faktorizaciju korišćenjem klasičnih kompjutera to bi preko noći srušilo internet koji poznajemo. Nastala bi panika neopisivih razmera i sve banke, državne institucije i organizacije koje barataju poverljivim podacima morale bi da ukinu internet prisup sve dok se ne implementira neki bolji način zaštite podataka.

Kvantni kompjuteri su realna pretnja da se tako nešto desi, možda ne na današnjem stupnju razvoja, ali u bliskoj budućnosti – ko zna? Korišćenjem Šorovog algoritma, koji je primenljiv samo na kvantne ali ne i na klasične kompjutere, moguće je vreme faktorizacije skratiti sa nekoliko vekova na par sati, dan ili dva. Zašto, međutim, RSA i dalje odoleva i zašto još uvek niko ne paniči? Zato što vam je za Šorov algoritam potreban kvantni kompjuter koji ima neuporedivo više kubita u odnosu na današnje standarde. 

Kada je “Gugl” preuranjeno objavio “kvantnu supremaciju”, na raspolaganju je imao kvantni kompjuter od 54 kubita. “IBM” je dostigao otprilike isti broj kubita dok manje kompanije razvijaju prototipe kvantnih računara gde broj kubita ide od 5 do 20. Dodavanje samo jednog kubita u kvantni računar predstavlja ogroman tehnički izazov. Sa druge strane, višestruko povećanje broja kubita je problem epskih proporcija. Današnji kvantni kompjuteri jednostavno su suviše slabi da korišćenjem Šorovog algoritma faktorišu velike brojeve. Da bi se tako nešto postiglo potrebno je imati milione kubita otpornih na dekoherenciju. A to je na današnjem nivou tehnologije jednostavno nezamislivo.

Dosadašnji „rekord“ više je nego skroman i postavljen je 2012. godine kada je korišćenjem kvantnog kompjutera faktorizovan broj 21 (3x7). IBM je 2019. svojim kvantnim kompjuterom pokušao faktorizaciju broja 35 ali se kvantni kompjuter „raspao“ usled dekoherencije pre nego što je generisao rezultat (5x7). Ovi, naizgled patetični, pokušaji progutali su stotine miliona dolara ali investitori i dalje čekaju u redovima da istresu svoje džepove za silne kubite koje tek treba napraviti.

Vreme #1590, #1591


Popular posts from this blog

Od Aeroputa do JAT-a i Etihada (I)

Od Aeroputa do JAT-a i Etihada (II)

Korona 5G