Technológiai megváltást reméljünk a kvantumszámítógéptől, vagy inkább tartsunk tőle? Nyakunkon van-e már a valódi kvantumfölény? Mi a csuda az a qubit? Nézze meg Zimborás Zoltán tudományünnepi előadását, és érteni fogja a kérdéseket!

Amikor a Google vezérigazgatója egy sárgaréz csillárra emlékeztető masina mellett állva arról beszél, hogy elérték a kvantumfölényt, nem meglepő, ha kicsit úgy érezzük, hogy talán kicsit elemelkedtünk a realitás talajáról. „Persze, Sundar” – mondhatnánk – „a Wave is bankot robbantott, a Google+ pedig megette a Facebookot reggelire.” De mindjárt más fénytörésben mutatja dolgot egy bő hét évtizeddel korábban készült, igencsak hasonló jellegű fekete-fehér fotó, melyen Neumann János áll az első valódi számítógép, az ENIAC mellett egy másik „fölény” bejelentése kapcsán: 1948-ban a gép fölényét mutatták meg az ember számítási képességeivel szemben.

E két ikonikus képpel kezdte előadását Zimborás Zoltán fizikus, a Wigner Fizikai Kutatóközpont Kvantumszámítás és Informatika Kutatócsoportjának vezetője. A két kép és a két helyzet viszonyából pedig a matematikához kevéssé konyító érdeklődők számára is kezdett kibomlani a kvantumszámítógépek mítoszokon túli világa. Nem igazán kell bizonygatnunk, hogy Neumann János találmánya milyen forradalmi változásokat hozott, és mennyire meghatározza legtöbbünk életét, azonban meglepő módon matematikai értelemben nem jelentett „nagy” előrelépést az ember számítási képességeihez viszonyítva. Vannak számítási feladatok, amelyekre hiába építünk minden eddiginél gyorsabb szuperszámítógépeket, akkor sem boldogulunk velük több ezer vagy millió év alatt sem. Nos, ilyen feladatok viszonylag gyors megoldására adhatnak esélyt a kvantumszámítógépek.

Azonban – és itt dőlnek le a mítoszok – a mai kvantumszámítógépek még nagyon távol állnak ettől. A matematikai alapok egyre biztosabbak, ígéretes kvantumalgoritmusok születnek – többek közt az előadó beszélgetőpartnere, az est házigazdája, Gilyén András kutatásai nyomán –, melyek alig várják, hogy megérkezzen a gép, amely képes lesz őket valódi, életszagú problémákra alkalmazni.

A fizikai, technikai háttér azonban még csak most van kialakulóban. A Google „kvantumfölényt” ígérő rézcsillárja még csak igen speciális problémákon tudja megmutatni, hogy más ligában játszik, mint a hagyományos számítógépek. A mai legfejlettebb kvantumszámítógépekre még nem számíthatnak a bonyolult rendszereket tervező mérnökök, ugyanakkor szerencsére bankszámlánk tartalmát sem kell még féltenünk egy kvantumtámadástól – jóllehet a kvantumalgoritmust, amellyel simán feltörhetnék a ma legelterjedtebb titkosítást, Peter Shor már 1994-ben kitalálta.

Talán ennyiből is látszik, hogy a kvantumszámítógépek valósága még az őket övező mítoszoknál is izgalmasabb. Aki pedig megnézi Zimborás Zoltán tudományünnepi előadásának felvételét, az hallhat még zajos és kevésbé zajos qubitekről, pályaelhagyó fodrászokról és jövőbe látó matematikusokról, kvantumelőnyről, de az előadást követő beszélgetést és kérdéseket sem érdemes kihagynia.

Az előadásról készült videó itt tekinthető meg.

Forrás: Magyar Tudományos Akadémia