Kvantarvuti astub ellu
Ettevõtte D-Wave Systems poolt rahastatud ja Silicon Valleys publiku ette toodud kvantarvuti nimeks on Orioni Vöö. Teeme ühe asja kohe alguses selgeks: sõltumata sellest, mida räägiti ajakirjanikele, ei ole kindlasti tegemist esimese äriliselt kasutatava kvantarvutiga. Ja ilmselt pole üleüldse tegemist kvantarvutiga.
Asi pole selles, nagu ameeriklased valetaksid. Ega selles, et Orioni Vöö peaks töötamiseks lebama vedelas heeliumis, uskumatus külmas ligi –273 °C kraadi juures, mis pole just eriti praktiline. Probleem on pigem selles, et maailma teadlaskond alles vaidleb, kas kvantarvuti kui selline on teoreetiliseltki võimalik.
Miljardid dollarid
Kõigele vaatamata üritavad tuhanded maailma teadlased seda iga päev luua. Kulutatakse miljardeid dollareid, ehitatakse keerulisi masinaid ning tehakse sadu katseid. Kõike seepärast, et kui kvantarvuti loodaks, pakuks see uskumatuid võimalusi. Kvantarvuti oleks mõõtmatult kiire. Ta suudaks lahti muukida koode, mida praegused arvutid ei suuda. Otsiks momentaanselt infot ja teeks arvutusi, milleks praegustel arvutitel võiks kuluda aastaid.
Et mõista kvantarvutuse põhimõtet, siis meenutagem kiiresti, kuidas töötavad praegused arvutid. Põhimõisteks on infoühik bitt, mille väärtus saab olla 0 või 1. Sellele vastab ka arvuti sisemus. Seal on lülitid, millel kaks seisundit. Sisse – 1, välja – 0. Sellel süsteemil põhineb kogu digitaalmaailm. Arvutid on aja jooksul läinud küll kiiremaks, kuid põhimõttelist muutust pole olnud. Lihtsalt arvutisse pandavad lülitid on muutunud väiksemaks ja nii on suudetud sinna mahutada rohkem lüliteid. Aga põhimõte on sama.
Kvantarvutil on bittide-lülitite asemel kvantbitid. Kvantbitt võib olla 0 ja võib olla 1. Aga kvantbitt võib olla ka korraga 0 ja 1. See ei saa ju võimalik olla! Akadeemik Peeter Saari, kes muuhulgas õpetab Tartu ülikoolis kvantarvutust, ütlebki: “Sellest ei olegi võimalik terve mõistusega aru saada, selles saab veenduda ainult matemaatiliselt.”
Teeme asja veel keerulisemaks. Mõni aasta tagasi demonstreerisid Insbrucki eksperimentaalfüüsika instituudi uurijad maailma esimest kvant-teleportatsiooni. Kõik teavad, mis asi on teleportatsioon: ulmefilmis astub inimene ühel planeedil ühte kasti ja samal hetkel astub teisel planeedil teisest kastist välja.
Austerlased näitasid kvant-teleportatsiooni footonite abil – need on siis pisikesed valgusosakesed. Võeti kaks footonit ja viidi üksteisest mõne meetri kaugusele. Nüüd pandi üks footon pöörlema ja samal hektel hakkas pöörlema ka teine footon. Trikk on selles, et teist footonit ei mõjutatud kuidagi. Pöörlemine kandus just nagu iseenesest üle.
Te ei saa aru? Olge rahulik, te kuulute heasse seltskonda. Maailma ehk geniaalseimaks inimeseks nimetatud Albert Einstein ei saanud samuti aru.
