Publiku ka parë makinën të zgjidhë një Sudoku, të menaxhojë dispozicionin e vendeve për t’u ulur dhe, gjëja më e jashtëzakonshme, të kërkojë molekula të ngjashme më një ilaç me emrin Prilosec në brendësi të një bange të dhënash të caktuar. Kuptimi i fundit i demos të quajtur D-Wave është po aq i padepërtueshëm sa fati i maces së Schrödinger. Opinionet divergojnë, si në komunitetin shkencor, ashtu dhe tjetërkund, për t’u orientuar në këtë labirint, revista Wired ka kërkuar ndihmën e babait të informatikës kuantiste, David Deutsch, fizikan teorik i Oxford University. Deutsch ka përpunuar idenë e kompjuterit kuantik në vitet shtatëdhjetë si metodë për të testuar eksperimentalisht “teorinë e universeve të shumëfishta” të fizikës kuantiste, domethënë konceptin që kur një korpuskul ndryshon, transformohet në forma të pafundme të mundshme, në kuadrin e universeve të shumëfishta paralele. Deutsch është një prej mbështetësve kryesorë të një teorie të tillë, kështu që pavarësisht se nuk është fizikisht midis të pranishmëve në demonstrimin D-Wave, realisht ishte destinatari ideal. Wired e ka intervistuar për të mësuar nga ai se çfarë është praktikisht një kompjuter kuantist, për çfarë shërben dhe çfarë mund të përbëjë për të ardhmen tonë prezantimi i D-Wave.
D-Wave na ka prezantuar 16 kubitët, do që njerëzit të familjarizohen me ta dhe flitet për të krijuar një Api Web në të cilin përdoruesit të mund të emigrojnë aplikimet e tyre për të parë sesi funksionon. Besoni se është e dobishme të synohet për të arritur një mirënjohje dhe një masë e caktuar kritike për informatikën kuantike?
Besoj se sektori nuk asnjë nevojë për mirënjohje. Ideja mund të jetë e vlefshme ose jo. Teoria mund të jetë korrekte, si jo. Mendoj se prova e nëntës do të arrijë nga procesi normal i kritikës shkencore, i peer review dhe nga debati i brendshëm në komunitetin shkencor. Tashmë kemi informacion të mjaftueshëm në dispozicion. Vlerësimi do të arrijë pavarësisht nga tipi i aksesit që do t’i ofrohet publikut. Megjithatë, besoj se ideja për t’u garantuar përdoruesve një ndërfaqe si ajo e përshkruar nga ju është e shkëlqyer. E gjej një ide të jashtëzakonshme...
Mund të na jepni disa shembuj se çfarë është e mundur të bëhet me informatikën kuantike dhe çfarë jo, të paktën jo në substancën praktike, me informatikën tradicionale?
Zbatimi kryesor i ardhshëm i informatikës kuantike do të jetë ndoshta simulimi i sistemeve kuantiste. Është një zbatim relativisht të cilit tashmë e dimë me qartësi se nuk është e mundur me përdorimin e një kompjuteri konvencional dhe është për këtë arsye për të cilën kompjuteri kuantist është konceptuar idealisht. Ndoshta me kalimin e kohës, dora-dorës që nanoteknologjia do të konvertohet në teknologji kuantiste, ky do të bëhet një zbatim gjenerik vendimtar. Veç të tjerash, mund të pohoj se një funksionalitet i tillë do të jetë vetëm një prej zbatimeve të shumta themelore të disponueshme – përtej kriptografisë kuantike, tashmë e implementuar dhe që qëndron në një kategori radikalisht të ndryshme – që mund t’i atribuohen një kompjuteri kuantist pa një finalitet specifik.
Mund të na thoni diçka për rëndësinë e simulimit të sistemeve kuantike dhe ta në jepni edhe njëherë akoma një shembull?
Po. Çdo herë që projektojmë një teknologji komplekse duhet të jemi në gjendje t’i simulojmë funksionimin ose, në nivel teorik, duke i formuluar ekuacionet që e qeverisin, ose nën formën pikërisht të simulimit informatik, duke luajtur në kompjuter një software, aktiviteti i të cilit imiton atë të një sistemi real. Kurse kur projektojmë sisteme kuantiste, jemi të detyruar që të simulojmë sjelljen e superpozicioneve kuantiste, domethënë, sipas teorisë së universeve të shumëfishta, modalitetet me të cilat një objekt kryen aktivitete të ndryshme në universe të ndryshme. Në një kompjuter tradicional duhet ta përpunosh secilën në mënyrë të veçantë, pastaj ta kombinosh me ekuacionet që rregullojnë ndërhyrjen kuantike.
Dhe kjo është informatikisht e pamundur?
Nëhet pothuajse e papraktikueshme, sapo kihen më shumë se tri, katër, pjesë pjesëza të përfshira në proces. Përkundrazi, një kompjuter kuantik mund ta simulojë një gjendje të tillë drejtpërsëdrejti, duke kryer një numër të madh llogarish simultane në universe të ndryshme. Kështu, nëqoftëse duam të deduktojmë, si të thuash, tiparet e sakta të një molekule të dhënë, është prej natyrës së tij i përshtatshëm për këtë lloj përpunimi. Disa sugjerojnë hipotezën se kjo teknologji e re është veçanërisht e dobishme për zhvillimin e disa ilaçeve të reja, por nuk e dimë nëse është vërtet kështu apo jo. Pavarësisht se proceset kuantike janë të domosdoshëm në përgjithësi për analizën e tipareve në shkallë atomike dhe molekulare, jo gjithmonë ka nevojë. Emblematik është fakti se është arritur të sigurohen objektiva të rëndësishëm në sektorin e bioteknologjive edhe pa simulatorët kuantikë.
A besoni se kompjuteri kuantik mund të çojë në të ardhmen në simulime me përmasa më të mëdha, për shembull lidhur me sistemin imunitar, për të parë sesi mund ndërveprojë me ilaçet e ndryshme?
Jo, nuk do të përdoret për këtë. Do të përdoret në zbatime më të vogla, në shkallë jo më të lartë se ajo molekulare, bile e preferueshme edhe më të vogla: minimolekula dhe ndërveprime subatomike, diferenca të papërfillshme midis izotopësh të ndryshëm, këtë lloj gjërash. Natyrisht edhe realitete dimensionesh akoma më të vogla: fizikë bërthamore, komponente atomike artificiale për t’u përdorur në sektorin e nanoteknologjive. Për momentin këto janë zbatimet e vetme në program për informatikën kuantike. Pastaj në qoftë se do të mendohet edhe për të bërë që në të ardhmen kompjuterët kuantikë të jenë të gjendje të projektojnë në mënyrë të pavarur të ngjashëm të tyre.
Një sektor tjetër në të cilin është e lehtë të parashikohet një revolucion është ndoshta ai i shkencës së materialeve?
Po. Edhe në këtë rast, nuk dimë se deri në çfarë pike do të kemi të bëjmë me një revolucion në kuptimin e vërtetë të fjalës, por sigurisht, në shkallë më të reduktuar, do të jetë një pasazh i domosdoshëm.
Çfarë do të pëlqenit që të provohej të bëhej?
Ndoshta jam personi më pak i përshtatshëm që të pyetet, sepse interesi im specifik në këtë sektor nuk është i natyre plotësisht teknologjike. Për mua informatika kuantike është një mënyrë e re, më e thelluar dhe më efikase për të kuptuar ligjet e fizikës dhe, për pasojë, të kuptohet realiteti fizik në tërësinë e tij. Vetëm tani po fillojmë të kruajmë sipërfaqen e asaj që mund të na zbulohet mbi natyrën e ligjeve fizike. Është ky drejtimi në të cilin do të më pëlqente të procedohej. Aspekti më pozitiv është se një objektiv i kësaj natyre mund të ndiqet akoma më përpara se të bëhet praktikisht i mundshëm ndërtimi i një kompjuteri kuantik. Konkluzionet teorike tashmë janë dhe mund të fillojmë t’i përdorim. Kjo nuk do të thotë se nuk u atribuoj rëndësi zbatimeve teknologjike, por sigurisht i vërej si spektator i vëmendshëm më shumë sesa me një qëndrim aktiv pjesëmarrjeje.
Domethënë, nga këndvështrimi juaj, informatika kuantike është një shkak i përgjithshëm më shumë se një qëllim specifik?
Po. Fakti që ligjet e fizikës mund të simulohen nëpërmjet një kompjuteri kuantik, na thotë shumë tashmë për natyrën e universit që do të donim ta kuptonim më mirë në një të ardhme të afërt.
Si besoni se kompjuterët kuantikë do ta ndryshojnë konceptin e informatikës dhe, për pasojë, idenë tuaj të universit dhe të realitetit natyror?
Është një pikë vendimtare. “Si do ta mendojnë lidhur me këtë?” është një pikëpyetje filozofike dhe psikologjike. Nuk është çështje që ka të bëjë thjesht me fizikën apo logjikën e një situate. Unë besoj se kur kompjuterët kuantikë universalë do të bëhen një mundësi efektive teknologjike dhe kur do të jenë në gjendje të kryejnë normalisht llogaritje më komplekse se ato të kryera me një kompjuter tradicional apo bile kur do të realizojnë objektivin e të gjithë universit të konvertuar në një kompjuter gjigantesk, njerëzit nuk do t’i besojnë më atij që thotë se këto përpunime nuk janë reale dhe se ekuacionet e mekanikës kuantike janë vetëm një mënyrë për të shprehur zgjidhje të mundshme dhe jo mënyra me të cilën sigurohen. Programuesit do të dijnë përsosshmërisht sesi do të sigurohen, sepse do t’i kenë programuar të gjitha hapat që duhen bërë për të arritur deri atje. Fakti i pasjes nga një kompjuter kuantik i përgjigjeve që nuk mund të merren ndryshe do t’i bindë seriozisht njerëzit për faktin se bëhet fjalë për procese objektivisht reale. Është gjithçka duhet për të konfirmuar hipotezën e universeve paralele, sepse është pikërisht mbi bazën e një teorie të tillë që kompjuteri kuantik funksion.
Çfarë ju ka shtyrë të filloni të merreni me informatikë kuantike?
Duhet kthyer shumë prapa në kohë, kur më parë akoma se të mendohej për një informatikë kuantike të përgjithshme pyesja veten lidhur me raportet midis informatikës dhe fizikës... Qenë vitet shtatëdhjetë... Deri kur për herë të parë ishte paraqitur nga Everett, në vitet pesëdhjetë, teoria e universeve paralele, ishte thënë gjithmonë se nuk ekzistonin diferenca eksperimentale midis asaj dhe teorive të tjera të ndryshme, si për shembull interpretimi i Kopenhagenit, që synonin në fakt të përcaktonin ekzistencën e një universi të vetëm. Pavarësisht një mungese të tillë diferencash të jepej si e sigurt, në realitet ekziston, dhe të pranohej nëse analizohet vëzhguesi si pjesë e sistemit kuantik. Por kjo është e vërtetë vetëm në qoftë se futet vëzhguesi në një hardware kuantik, kështu që kam postuluar një hardware të kësaj natyre bazuar mbi një program inteligjence artificiale, duke u nisur nga i cili kam arritur të realizoj një eksperiment që do të kish dhënë një shtysë nga këndvështrimi i vëzhguesit vetëm në eventualitetin që teoria e universeve paralele të ishte korrekte dhe një rezultat i ndryshëm në eventualitetin se kish ekzistuar vetëm një univers. Dispozitivi i ideuar nga unë u korrespondon atyre që sot i quajmë kompjuterë kuantikë, por nga momenti që në atë kohë nuk mendoja në veçanti për kompjuterët nuk e quaja kështu dhe nuk ka filluar të mendoj për llogarinë kuantike si një proces, veçse shumë vjet më vonë. Kështu që kam sugjeruar idenë e kompjuterit kuantik universal, duke i përcaktuar tiparet, vetëm në mesin e viteve tetëdhjetë.
Sa kubit na duhen në mënyrë që kompjuteri kuantik i përgjithshëm të bëhet i dobishëm?
Besoj se kthesa në teknologjinë e informatikës kuantike do të vijë kur një kompjuter i kësaj natyre – një kompjuter universal – do të arrijë të kalojë 100 apo 200 kubitët. Duhet saktësuar se për momentin termi kubit nuk mund të përkufizohet në mënyrë të saktë dhe se prej shumë kohësh theksoj se komuniteti shkencor duhet të ndalet një moment dhe të përcaktojë kritere në bazë të të cilave të dallohen të gjitha kuptimet e termit kubit. Në këtë rast, kur flas për kubit, i referohem një entiteti të aftë që të marrë të gjitha gjendjet kuantike dhe të instaurojë çdo lloj korrelacioni me çdo kubit tjetër të së njëjtës teknologji, të gjitha kushtet e nevojshme për operativitetin e një kompjuteri kuantik. Në qoftë se hiqet dorë nga një prej këtyre kushteve, është shumë më e lehtë të gjehet një zbatim në fizikën konvencionale. Për shembull, nëse quhet kubit një diçka që mund të gjejë një korrelacion vetëm me kubitët e një teknologjie të ndryshme, atëherë është shumë e lehtë ta ndërtosh. Por dukshëm një gjë e kësaj natyre nuk mund të bëhet kurrë një komponente e një kujtese informatike. Në kujtesën informatike ka nevojë për shumë komponentë identikë. Pastaj është edhe problemi i korrigjimit të gabimit. Kubiti fizik ndoshta nuk është i mjaftueshëm për të luajtur funksionet e kubitit në një përpunim të pastër kuantik, prej problemit të gabimeve dhe të humbjes së koherencës. Kështu që duhet integruar korrigjimi kuantik i gabimeve, një funksionalitet që ka nevojë për mjaft kubitë fizikë për çdo kubit logjik të kompjuterit. Duke thënë se duhen nga 100 në 200, ndoshta nënkuptohen mijëra, në mos mijëra apo më shumë, në qoftë se u referohet kubitëve fizikë.
Kjo për të siguruar nga 100 në 200 kubit...
Po, dhe do të jetë kjo pika e kthesës e informatikës kuantike, në qoftë se duhet që të bëhet vërtet një teknologji novatore dhe t’u përgjigjet në mënyrë efikase përdorimeve për të cilat është konceptuar.
Është i njëjti objektiv i deklaruar nga D-Wave: 1000 kubit në dy vjet. Besoni se në nivel inxhinierik është e mundur, për sa nuk ju takon juve personalisht ta thoni, që të arrijnë të mbajnë në këtë nivel një koherencë të mjaftueshme që të vërë në funksionim në praktikë kompjuterin?
Siç e pranoni vetë ju, nuk është sektori im. Të ruash koherencën në vetvete nuk mjafton. Duhet të ruajnë koherencën në operacionet për të cilat flisja më parë: superpozicioni arbitrar, korrelacioni arbitrar e kështu me radhë... Nuk e di. Teknologjitë që kam parë deri më tani janë shumë më poshtë se 1000 kubit. Janë bile më pak se 16 kubit dhe duhet pyetur gjithmonë nëse numri i kubitëve i deklaruar do t’u korrespondojë kubitëve që unë do të llogaris si të tillë në bazë kriteresh të ngurta të treguara më sipër apo bëhet fjalë vetëm për sisteme dydimensionalë që në njëfarë kuptimi mund të sillen në modalitet kuantik, që do të ishte një kriter shumë më elastik.
Nuk mund të marr përsipër përgjegjësinë e specifikimit më mirë të pyetjes, të paktën jo në emër të D-Wave, por në qoftë se do t’ju thosha të shtyheshin pak më përpara me mendim dhe të imagjinonit se gjithçka ka funksionuar... si do të jetë një botë në gjendje të kombinojë informatikë kuantike dhe informatikë tradicionale? Sepse pak më parë keni thënë se informatika kuantike nuk do ta zëvendësojë kurrë atë klasike.
Nuk jemi në vigjilje të një revolucioni si i përfaqësuar, si të thuash, nga interneti apo nga futja e parë e kompjuterëve. Nga pikëpamja e konsumatorit, zbatimet praktike janë thjesht sasiore. Një sektor që me siguri do të revolucionarizohet është ai i kriptografisë. E gjithë kriptografia tashmë ekzistuese do të bëhet e paqartë, edhe në mënyrë retrospektive, sepse mesazhet e dërguara sot, sikur dikush të arrinte t’i ruante, do të bëheshin të deshifrueshëm me kompjuterin kuantik, jo më shpejt sesa të ndërtohej një i tillë. Por pjesa më e madhe e sektorëve teknologjike nuk do të pësonin reperkusione domethënëse. Fatmirësisht, teknologjia emergjente e kriptografisë kuantike jo vetëm është më e sigurt se çdo sistem klasik ekzistues, por është edhe e pacenueshme nga sulmet e një kompjuteri kuantik. Kushdo që preokupohet vërtet për sigurinë duhet të stabilizojë një sistem kriptografie kuantike kudo që një gjë e tillë është teknikisht e mundur. Përtej kësaj, për të dhënë një shembull tjetër, llogaritjet matematike do të thjeshtohen. Sipas mendimit tim, kërkimi për algoritmet është shembulli më domethënës. Kompjuterët do të bëhen më të shpejtë, sidomos në aplikime të caktuara. Do të bëhet themelore simulimi i sistemeve kuantike, sepse teknologjia kuantike do të bëhet në përgjithësi e rëndësishme, nën formën e nanoteknologjisë.
Në qoftë se do të ketë të bëjë me nanoteknologjinë, do të jetë gjithsesi një ndryshim i madh.
Nanoteknologjia e ka potencialin për të paraqitur një kthesë, por roli i vetëm i kompjuterëve kuantikë do të jetë ai i lehtësimit të projektimit të dispozitivëve nanoteknologjikë. Përtej kësaj nuk besoj se do të shkaktojnë një revolucion. Nga një pikëpamje filozofike, vështirësia më e madhe do të jetë adoptimi i një vizioni të botës kuantike. Kjo po që është një revolucion dhe mund të ndodhë qysh sot. Arsyeja e vetme e vonesës së saj është psikologjike dhe kompjuterët kuantikë do ta lehtësojnë procesin psikologjik. Do të jetë një regres absolutisht jo i drejtpërdrejtë.
Njerëzit mund të çimentohen me kompjuterët e rinj dhe shpesh do të sigurojë rezultate më të mira?
Po.
Tani do të doja që të na flisnit pak për librin tuaj.
Do t’ju kujtohet se më parë kam thënë se për mua aspekti më i rëndësishëm i llogaritjes kuantiste është aftësia e saj për të treguar marrëdhënie të thella midis fizikës dhe informatikës, në një mënyrë që më parë ishte e mundur vetëm për pak pionierë të sektorit siç kish imagjinuar Rolf Landauer i IBM-së. Libri im (The Fabric of Reality) ka të bëjë pikërisht me lidhjet midis përpunimit informatik dhe ligjeve themelore të fizikës, dy aspekte në dukje të palidhura midis tyre... Për mua, ky korrelacion është nga ana e tij pjesë e diçkaje më të madhe, e një problematike që ka të bëjë nga njëra anë me teorinë e dijes dhe nga ana tjetër me atë të revolucionit. The Fabric of Reality është tentativa ime e parë për të theksuar se një vizion i botës që lidh këto katër aspekte është njohja më e mirë e realitetit që na është dhënë për momentin.
Armin Tirana : Gazeta Metropol
