Квант компьютер нь квант физикийн зарчмуудыг ашигладаг компьютерийн дизайн юм. Энэ нь уламжлалт компьютерт хүрч чадахааргүй тооцоолох чадварыг нэмэгдүүлдэг. Квант компьютерийг жижиг хэмжээний бүтээн байгуулалт дээр барьж ашиглалтанд оруулсаар байна.
Квантын компьютер нь бүтцээрээ ердийн компьютероос зарчмын хувьд эрс өөр юм. Сонгодог компьютерийн бит нь 1 ба 0 гэсэн тооноос бүрддэг бол квантын бит нь кубит бөгөөд нэгэн зэрэг хэд хэдэн төлөвт оршиж байдаг. Хэрвээ кубитууд хоорондоо салшгүй холбоотой байдаг бол долгион хэлбэрийн квантын төлвүүдийн давтамжийн интерференцийг ашиглан эрдэмтэд тооцоолон бодох үйлдлийг /квантаас өөр аргаар тооцоолон бодоход олон сая жилийн хугацаа шаардагдах/ хийх боломж онолын хувьд бий.
Квантын компьютер нь олон оронтой тоонуудыг энгийн үржигдэхүүн болгон задлах, асар том өгөгдлийн сангуудад хайлт хийхэд зориулсан алгоритмын үйлдлийг гүйцэтгэж чадна гэж физикчид үзэж байна. Гэхдээ ийм программ зохиоход хэдэн арван жилийн хугацаа шаардлагатай. Кубитүүд хэдийчинээ олноороо холбогдсон байх тусам төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад тэдгээрийн эмзэг төлвийг хадгалах нь төдийчинээ нарийн түвэгтэй байх болно. Гүүглийн алгоритм нь 54 кубитээс бүрдэх квант чип дээр ажилладаг бөгөөд кубит бүр нь хэт дамжуулагч гогцоонуудаас бүрдэнэ. Гэхдээ энэ бол өргөн хүрээнд ашиглах зориулалттай универсал компьютерт шаардагдах нэг сая кубитийн өчүүхэн хэсэг билээ.
Квант компьютерт “хачирхалтай бодлого бодох даалгавар” өгсөн гэж Мэрилэндийн их сургуулийн физикч Кристофер Монро ярьж байна. Гүүглийн физикчид уг бодлогыг 2016 онд зохиосон бөгөөд ердийн компьютерийн хувьд аль болохоор нарийн түвэгтэй байлгахаар боловсруулжээ. Тодруулбал, санамсаргүй тоонуудын квантын генераторын хувилбарын үр дүнгүүдийн магадлалыг тодорхойлох даалгаврыг Sycamore компьютерт өгсөн байна.
Үүний тулд 53 кубитээс тогтох бүдүүвч дээр санамсаргүй үйлдлүүдийн дарааллыг эхлүүлжээ. Ингээд тэг ба нэгийн 53 оронтой дараалал буюу 253 боломжит комбинацийг бий болгосон байна. Энэ бол маш нарийн түвэгтэй процесс бөгөөд эхний зарчмуудыг ашиглан хариуг бодож гаргах боломжгүй, учир нь уг хариу нь санамсаргүй юм. Гэхдээ кубитүүдийн давтамжийн долгионоос шалтгаалан тоонуудын зарим дарааллууд олдох магадлал өндөр байсан байна. Энэ нь хүндийн төвийнх нь байрлалыг өөрчилсөн шоотой төстэй бөгөөд санамсаргүй тоонууд өгөгддөг боловч зарим тоо нь бусад тооноос илүү олон удаа буудаг гэсэн үг юм.
Sycamore компьютероор дээж сонголт хийлгээд түүнийг 1 сая удаа туршиж, үр дүнгийн давтамжийг хэмжиж, магадлалын хуваарилалтыг тооцоолсон байна. Энэ нь нэг ёсондоо шоо хэр зэрэг үнэн бууж байна вэ гэдгийг шалгасан хэрэг юм. Ер нь бол эрдэмтэд ийм зүйлийг өдөр бүр хийж байх хэрэгтэй болно гэж К.Монро үзэж байна. Өөрөөр хэлбэл, ердийн компьютер ашиглан бодох боломжгүй квант бодлогын хариуг туршилт хийх замаар хайна гэсэн үг.
Өөр нэгэн асуудал бол бодлогын хариу үнэн зөв эсэхийг нягтлан шалгах явдал. Үүний тулд эрдэмтэд бодолтын хариуг ердийн компьютер дээр хийсэн хялбарчилсан жижиг схемүүдийн загварчлалын үр дүнтэй харьцуулсан байна.
Ердийн компьютер гэдэг нь Теннесси муж улсын Оук-Риж дахь Үндэсний лабораторийн Summit суперкомпьютер юм. Эдгээр харьцуулалтын үндсэн дээр Гүүглийн судлаачид дүгнэлт хийхдээ “бүхэл бүтэн схемийг бүрдүүлэхийн тулд 1 сая ширхэг процессортой компьютерийг /100 мянган ширээний компьютер/ 10 мянган жилийн турш ажиллуулах шаардлагатай” гэжээ. Харин Sycamore квант компьютер уг үйлдлийг ердөө 3 минут 20 секундын хугацаанд хийсэн байна.
Квантын давуу талыг баталсан нотолгоог өөлөх боломжгүй гэж Гүүглийнхэн үзэж байна. Бусад судлаачид сонгодог компьютер дээр загварчлал хийхдээ хугацааг богиносгож чадлаа ч гэсэн квантын төхөөрөмж улам илүү боловсронгуй болсоор байгаа бөгөөд ердийн компьютерууд түүнийг гүйцэх боломжгүй гэж Гүүгл компанийн квантын тооцооллын хэлтсийн захирал Хартмут Невен ярилаа.
Эх сурвалж: Forbes
