NSA pracuje nad komputerem kwantowym

Washington Post napisał, że amerykańska National Security Agency (NSA) pracuje nad superkomputerem wykorzystującym mechanikę kwantową, który ma w przyszłości łamać skomplikowane szyfry. Informacje te mają pochodzić od Edwarda Snowdena, przebywającego w ramach azylu w Rosji analityka, wsławionego ujawnieniem tajnych działań amerykańskich służb. Według gazety, komputer kwantowy jest projektowany w ramach projektu Przenikanie Twardych Celów, mającego budżet w wysokości 79,7 mln dolarów.

Dziwne zasady mechaniki kwantowej

Technologia, którą miałby wykorzystywać sprzęt NSA, opiera się na trudnej do zrozumienia dla laików mechanice kwantowej. W świecie atomów i elektronów wszystko wygląda inaczej niż w rzeczywistości makro. Najlepszym przykładem na opisanie kuriozów, jakie pojawiają się w tej dziedzinie, jest elektron, który według standardowego modelu uczonego w szkołach, lata wokół jądra atomu jak planeta dookoła słońca. Naprawdę jest inaczej - istnieje tylko pewne prawdopodobieństwo zaistnienia danej pozycji elektronu. W nienaruszonym (nieobserwowanym przez badacza) układzie elektron znajduje się we wszystkim miejscach jednocześnie. Dopiero przy akcie obserwacji zasady mechaniki kwantowej przestają działać - można wtedy określić jego dokładne położenie.

Bity i kubity

Co to oznacza dla komputerów? Przede wszystkim ogromne zwiększenie ich mocy. Standardowe procesory funkcjonują na bazie systemu binarnego - dane można zapisać jako bity o wartościach 1 albo 0. W przypadku zastosowania nowej technologii kubity (kwantowe bity) będą mogły przyjmować jednocześnie obie wartości. Kubity mają w teorii mieć możliwość reprezentowania wszystkich liczb pomiędzy 1 i 0, co pozwoli na prowadzenie błyskawicznych obliczeń. Wdrożenie mechaniki kwantowej w świat komputerów umożliwi łamanie każdego szyfru. I dlatego właśnie NSA inwestuje w takie rozwiązania - dysponując pierwszym prawdziwym (dotąd pojawiały się niepełnoprawne maszyny) komputerem kwantowym, zdobędzie ogromną przewagę nad resztą świata.

Komputer kwantowy - nie tak szybko

Naukowcy twierdzą jednak, że na takie maszyny trzeba jeszcze będzie długo poczekać. Przeszkód przy ich tworzeniu jest wiele - najważniejsza z nich to kwestia utrzymania kubitów w tzw. superpozycji, czyli w stanie, w którym reprezentują one jednocześnie 0, 1 oraz wszystkie liczby pomiędzy. Jest to trudne, gdyż - jak wspomniano wcześniej - przy akcie obserwacji kruchy kwantowy świat rozsypuje się i do głosu dochodzi tradycyjna, newtonowska mechanika. Badaczom z kanadyjskiego Burnaby udało się poczynić znaczne postępy w tej kwestii, utrzymując schłodzone atomy fosforu w stanie superpozycji przez trzy godziny. W temperaturze pokojowej osiągnięto wynik 39 minut, co jest bardzo optymistyczną przesłanką na przyszłość. Pytanie tylko, czy komputery kwantowe będą służyły dobru ludzkości, czy jednak staną się tylko potężną bronią w rękach rządowych służb.