Un român a creat QUTRIȚI pentru un computer cuantic!

Asezati-va pentru ca ceea ce urmeaza va va arunca neuronii pe pereti.

Cercetatorii finlandezi CONDUSI DE UN ROMAN au gasit o solutie fiabila de a mari performanta computerelor cuantice. Tot ce au trebuit sa faca a fost ignorarea ratiunii.

Cuvant inainte (Ai putina rabdare. Merita!)

In mod sigur, citesti acest articol de pe un computer clasic, inclusiv telefoane mobile, laptopuri si tablete, ceea ce inseamna ca acesta poate face un singur lucru: sa citeasca informatia bit cu bit. Viteza de citire este incredibil de rapida si combina milioane, miliarde si trilioane de biti pentru ca noi sa putem citi informatia, dar bitii sunt cititi si folositi intotdeauna in ordine.

Asa ca, daca acesta ar cauta solutia unei probleme, va incerca un raspuns, un sir de 1 si 0, si va analiza cat de departe se situeaza rezultatul de obiectiv, dupa care va incearca alt raspuns, alta insiruire de 1 si 0, si tot asa. Pentru probleme complicate, acest proces poate dura incredibil de mult. Cateodata este un lucru bun. Multiplicarile inteligente ne tin conturile bancare in siguranta, iar cei care rezolva mult mai eficient ecuatiile ni le pun in pericol.

Alteori, precum biochimistii care doresc sa testeze 1000 de compusi pe aceeasi celula, ar fi util ca un computer sa testeze toate variantele simultan pentru ca apoi sa aleaga solutia cea mai apropiata de obiectiv. Aici intra in scena computerele cuantice. In loc sa analizeze seturi individuale de 1 si 0, ele pot testa toate seturile, toate solutiile posibile ale problemei, simultan. Fac asta cu ajutorul inlantuirii cuantice (entanglement), cand perechi si grupuri de atomi sau fotoni sunt legate intr-un mod special care le determina sa se comporte precum un sistem individual facand o singura actiune. Perechile de atomi alcatuiesc qubitii, care sunt echivalentii cuantici ai bitilor clasici.

Devine interesant

In timpul unui calcul, atat timp cat atomii raman inlantuiti, qubitii utilizeaza toate combinatiile posibile de 1 si 0 ce-ar putea fi analizate pe rand de un bit clasic. Exploreaza toate aceste optiuni si o aleg pe cea mai buna. Apoi, energia fiecarui qubit este masurata.

Un qubit cu energie scazuta ar fi 0, iar unul cu energie mai multa, 1. Masurarea rupe inlantuirea, dar ne arata solutia.

Dar de ce sa ne limitam la 0 si 1? Daca atomii pot cauta prin mai multe valori, computerul ar putea testa mai multe optiuni simultan. Asa ca oamenii de stiinta au inceput sa cerceteze qutritii. Qubit… Qutrit. Te-ai prins. Acolo avem trei optiuni: 0, 1 si 2 sau energie scazuta, intermediara si mare. Qutritii sunt dificil de creat, dar un arangajament stabil ar putea crea un computer extrem de puternic.

INTERESANT – Citeste cu atentie caci informatia este complicata

Aici intrevine cercetarea condusa de Sorin Paraoanu, savant roman de la Universitatea Aalto din Finlanda. Publicata in Nature Communications, cercetarea descrie cum echipa a facut qutriti prin trimiterea a doua pulsuri de lumina intr-un grup de atomi inlatuiti. Un puls i-a ridicat de la energie scazuta (0) la cea intermediara (1), iar al doilea i-a ridicat de acolo spre nivelul mare de energie (2). Pulsurile le-au permis atomilor sa acceseze toate aceste etape de energie, transformandu-i in qutriti.

Daca atomii ar fi stat prea mult in stadiul intermediar, ar fi avut sanse mari sa rupa inlantuirea. Acest fapt ar fi incheiat experimentul imediat. Asa ca echipa lui SORIN PARAOANU (cercetator roman, repetam!) a facut ceva ciudat: a trimis pulsurile in ordinea gresita. Primul puls a dus atomii de la 1 la 2, iar urmatorul de la 0 la 1. E ca si cum vrei sa iesi cu masina din parcare in marsarier in viteza 1.

Desigur, nu ai face asta pentru ca intelegi cauzalitatea. Stii ca pentru a te deplasa inainte, trebuie sa iesi din locul de parcare mai intai cu spatele. Atomilor nu le pasa. Cand i-a lovit primul puls, au inceput sa caute toate stadiile de energie posibile si s-au oprit la cea dorita de cercetatori dar dupa ce a venit al doilea puls, desi nu aveau de unde sti ca acest ultim puls va veni, atunci cand au fost loviti de primul.

Sa incercam o explicatie mai clara. Si noi am citit de 10 ori fraza aceasta in articolul-sursa:

1. Atomii sunt inlantuiti intr-un grup (Hey, ce faci aici? Eh, chillin, tu? Cine mai e cu noi?)
2. Vine primul puls de lumina (Wtf? Ce facem? Incotro apucam??? Panica!!)
3. Vine al doilea puls de lumina (Aici e bine! Ah, e perfect!)

Explicatia 2:

• Avem 3 patrate: albastru, galben si rosu
• Noi dorim ca tu sa il alegi pe cel rosu, dar ar trebui, in mod normal, sa te trecem mai intai prin primele doua, in ordine. Stim ca pentru albastru ai accepta o bomboana, pentru galben doua bomboane si pentru rosu trei, doar ca la doua bomboane te-ai supara si ai pleca acasa.
• Noi iti oferim trei bomboane ca sa te dam pe spate.
• Esti confuz si nu stii ce sa alegi, de ce ai primit atat de multe din prima, nu stii daca le meriti etc.
• Esti tentat sa alegi patratul rosu, dar nu stii asta.
• Dupa care iti oferim o bomboana si, in loc sa alegi albastru, caci ultima noastra actiune se potriveste cu solutia patratului albastru, tu alegi patratul rosu.
• In acest mod, am eliminat riscul ca tu sa te superi si sa pleci acasa.

Are logica? Nu prea. Tocmai asta a incercat Sorin Paraoanu sa demonstreze.

Ne doare capul…

[sursa]