Tomislav Kotnik, osnivač Vidija i glavni urednik
Kad dođe ljeto ili neki drugi dio godine ispunjen slobodnim i od obaveza ispražnjenim danima, prepuštamo se nekim ludim idejama da ćemo baš sada ostvariti planove za neke promjene u našim životima.
Bilo da se radi o izgledu, karijeri, novim hobijima, projektima ili prijateljima. Odlučni smo u ideji da sanjarimo. Pretpostavljam da u to stanje uma dolazimo jer imamo slobodnih moždanih kapaciteta i prostora za nove podražaje koje onda u glavi preslagujemo i izazivamo sami sebe u pokušajima stvaranja nekih novih mogućih scenarija. Um vam ugodno vibrira i uživate u tome. Kad imamo obveza, slažemo ih u svojoj glavi u pravilan raspored koji možemo izvršiti. Nizovi jedinica za obveze i nula za kratke stanke i moždani odmor. Samo kopiramo i pejstamo na svaki novi radni tjedan koji nam dolazi u susret. Odmor nam nasuprot tome daje ludu priliku da u isto vrijeme nešto silno želimo, ali opet i ne činimo ništa. Kao da dva stanja istovremeno postoje u našoj glavi i to nas ne smeta. Stanje u kojem jeste i niste istovremeno. U digitalnom svijetu koji poznajemo postoji samo svijet jedinica i nula. Ima ili nema.
Ima napona jedan, nema napona nula. I tako beskonačno. Nizovi se mogu kopirati koliko god vam srce poželi.
Suprotno tome, kvantna fizika nas uči da stanje može biti istovremeno i nula i jedinica, što zovemo superpozicijom. U kvantnom računarstvu zamislite da ne postoji „copy-paste“ jer to brani tzv. „no-cloning“ teorem; možemo raditi samo „cut“ iliti rez. Moguća je kvantna teleportacija informacije, ali ne i same materije, kažu fizičari koji se time bave. Kvantna stanja su iznimno krhka zbog interakcije s okolinom. Čim nešto pogledamo, uništili smo kvantno stanje. Zato se kvantna računala izoliraju od vibracija. Naime, računala doslovno vise sa stropa poput lustera i hlade se na temperaturama blizu apsolutne nule kako bi se eliminirala entropija. Ne „naše“ nule po Celziju, nego one apsolutne, hladnije od samog svemira. Ako netko pokuša prisluškivati kvantni komunikacijski kanal, samim činom mjerenja (pogledom na česticu) on nepovratno mijenja njezino stanje i odmah biva otkriven. Vjerojatnost da vas netko prisluškuje, a da to ne primijetite, manja je od šanse za dobitak na lotu. Dok vi čitate ovaj tekst, negdje u svijetu algoritmi neumorno prikupljaju vaše šifrirane podatke. Ne zato što ih mogu pročitati danas, već zato što čekaju trenutak koji stručnjaci nazivaju „Dan Q“ (Q-day).
Dan je to kada će kvantna računala postati dovoljno moćna da razbiju današnju kriptografiju javnog ključa koja štiti sve nas – od vašeg mobilnog bankarstva do državnih tajni. Strategija budućih napadača je jednostavna: „Prikupi sada, dešifriraj kasnije“. Koliko smo udaljeni od tog dana? Neki kažu samo par godina, neki desetljeće, ali svi znaju da će doći. Ali kvantno računarstvo, osim strahova od urušavanja trenutne sigurnosne arhitekture i naše potpune izloženosti cyber lopovima, uzbudljivo je i obećavajuće jer donosi nevjerojatan, gotovo epohalni skok u mogućnostima. Omogućit će, primjerice, eksponencijalno otkrivanje novih lijekova. Kvantna računala mogu simulirati molekularne interakcije na atomskoj razini, što će omogućiti farmaceutskim tvrtkama, možda i start-upovima, da procijene u kratkom vremenu milijune spojeva i modeliraju ljudske enzime, čime bi radikalno ubrzali stvaranje lijekova.
Baterije i materijali sljedeće generacije mogli bi se razvijati u mjesecima, a ne godinama, te bi preciznim modeliranjem atoma istraživači mogli dizajnirati neke egzotične materijale, poput ultra-tvrdih ugljikovih faza, koji bi mogli redefinirati pohranu energije i zelenu tehnologiju.
Sposobnost kubita (ekvivalent bita u današnjim računalima) da istovremeno predstavlja više od jedne mogućnosti, neki fizičari tumače kao mogućnost računala da aktivno izvodi izračune u paralelnim svemirima ili stvarnostima, što mu omogućuje istovremeno praćenje više rješenja.
Kada sam birao temu ljetnog broja, baš sam želio uvesti vas u neku dublju uzbudljivu priču jer znam da ste sada u manjoj brzini i zreli da vam usadim zrno sumnje i malo straha kako biste počeli sami kopati po ovoj temi koja mene progoni. Ja o ovoj temi nemam pojma jer nisam znanstvenik, ali zanima me istinski i duboko već godinama. Kao jedan običan urednik tehnološkog časopisa, rado gledam svaki sadržaj povezan s novim tehnologijama koje dolaze i koje će toliko toga promijeniti. Svako predavanje i konferencija povezana upravo s kvantnom tehnologijom zagolica moju znatiželju. Dolazak kvantne tehnologije u našu svakodnevicu uzbudljiv je kao vrijeme netom prije dolaska Interneta. Ne brinite, ne morate biti znanstvenik da biste je u bliskoj budućnosti koristili i nećete propustiti učinke njezina dolaska, ali dajem vam ideju da se dobro informirate o njoj kako biste shvatili promjene koje će nastupiti.
Srećom, Hrvatska ne čeka taj trenutak nespremna. Kroz projekt CROQCI (Croatia’s Quantum Communication Infrastructure), naša zemlja je u tri i pol godine uspostavila mrežu od osam sigurnih čvorova u Zagrebu, povezujući institucije poput Instituta Ruđer Bošković, FER-a, SRCE-a te Odašiljača i veza. Ova infrastruktura koristi „tamna“ optička vlakna kroz koja putuju pojedinačni fotoni koji nose kriptografske ključeve. Hrvatska je jedna od rijetkih zemalja koje su u projekt uključile Optičku zemaljsku postaju (OGS). Uz pomoć teleskopa promjera 80 cm, koji služi kao antena za infracrveni spektar, naši stručnjaci pripremaju teren za komunikaciju sa satelitima u niskoj orbiti (LEO) koji se kreću brzinom od 8 km/s. Kvantna infrastruktura trenutno je skupa i kompleksna, zahtijeva hlađenje opreme na temperaturama blizu apsolutne nule i izolaciju od najsitnijih vibracija. Međutim, za kritičnu državnu infrastrukturu, financijski sektor i zdravstvo, ovo nije luksuz – to je pitanje opstanka u svijetu u kojem klasični algoritmi postaju nemoćni pred Shorovim algoritmom. Paradoks kvantne fizike jest da je sigurnost u krhkosti.
Ljetni VIDI, naravno, donosi i puno lakših tema, pa zato uživajte u njemu do idućeg dvobroja.
VIDImo se!
Sadržaj časopisa VIDI broj 364 pročitajte na ovom linku!
