Amerikanci ponovo u centru pažnje u oblasti računarstva otkrićem „kvantnog autoputa” koji budi velika nadanja

Veliki proboj u kvantnom računarstvu nedavno su postigli američki istraživači sa MIT-a. Ova revolucija u komunikaciji između kvantnih procesora mogla bi iz korena da transformiše svet računarstva

Ova inovacija, nazvana „kvantni superautoput”, revolucionarizuje komunikaciju između kvantnih procesora i otvara nove, obećavajuće mogućnosti za razvoj snažnijih i efikasnijih superračunara.

Revolucija kvantnog povezivanja

Kvantni računari danas predstavljaju vrhunac tehnološkog razvoja u računarstvu, sposobni da rešavaju probleme daleko izvan domašaja konvencionalnih superračunara. Međutim, njihova efikasnost zavisi od brze i precizne komunikacije između različitih procesora. Upravo taj izazov američki inženjeri su uspeli da prevaziđu. Inovacija koju je razvila ekipa sa MIT-a sastoji se od uređaja za međusobno povezivanje koji omogućava trenutnu komunikaciju između kvantnih procesora. Za razliku od tradicionalnih sistema „tačka-do-tačke”, koji su podložni povećanju grešaka tokom prenosa podataka, ovaj „kvantni superautoput” omogućava daleko efikasniju komunikaciju „svih sa svima”. Ovaj proboj dolazi u trenutku globalne trke za tehnološke inovacije, u kojoj Kina takođe pojačava napore izgradnjom gigantskog centra za nuklearnu fuziju, što dodatno osvetljava intenzitet međunarodne konkurencije u tehnološkom sektoru.

Supravodnički talasovod u središtu inovacije

U središtu ovog otkrića nalazi se supravodnički talasovod posebno dizajniran za prenos fotona – čestica svetlosti koje prenose kvantne informacije. Ovaj sistem omogućava svakom procesoru u mreži da direktno komunicira sa svim ostalima, čime se značajno unapređuje skalabilnost i ukupna efikasnost. Tehnička konfiguracija se zasniva na procesorima koji sadrže po četiri kubita. Ovi kubiti, osnovne jedinice kvantnog računarstva, imaju specifične funkcije: neki šalju i primaju fotone duž talasovoda, dok drugi čuvaju podatke. Praktična primena uključuje korišćenje mikrotalasnih impulsa za aktivaciju kubita, koji zatim emituje foton koji putuje duž talasovoda do drugog procesora gde biva uhvaćen i apsorbovan, čime se završava prenos informacije. Ova inovacija mogla bi doprineti značajnim napretcima u različitim naučnim oblastima, uključujući i razumevanje misterioznih kosmičkih pojava koje su nedavno otkrivene zahvaljujući samo jednoj treperavoj svetlosti.

Veštačka inteligencija za kvantnu optimizaciju

Jedan od glavnih izazova sa kojima su se istraživači suočili bila je efikasna apsorpcija fotona od strane prijemnog procesora. Naime, razne nepravilnosti u talasovodu mogu izobličiti foton tokom njegovog puta, što otežava njegovo pravilno upijanje. Da bi prevazišli ovaj problem, tim se oslonio na „reinforcement learning” – napredni oblik veštačke inteligencije. Ovaj pristup je optimizovao oblik fotona pre nego što je poslat, čime je maksimizovana efikasnost njegove apsorpcije, koja je dostigla više od 60%. Aziza Almanakly, doktorantkinja elektrotehnike i računarstva i glavna autorka studije, ističe da je upravo optimalno oblikovanje fotona bio najveći izazov. Zahvaljujući ovom inovativnom rešenju, istraživači se približavaju stvaranju većih i pouzdanijih kvantnih računarskih sistema. Ovo dostignuće je tim važnije u kontekstu u kojem stanice za praćenje atmosfere beleže rekordne nivoe CO₂, što nas podseća na hitnu potrebu za razvojem najnaprednijih tehnologija koje mogu pomoći u rešavanju ekoloških izazova.

Buduće perspektive kvantnog interneta

William D. Oliver, glavni autor studije, optimista je kada je reč o budućnosti. Po njegovom mišljenju, sposobnost slanja i prijema fotona otvara vrata stvaranju pravog „kvantnog međupovezivanja” između udaljenih procesora, omogućavajući tzv. „daljinsku isprepletenost” – fundamentalni koncept u kvantnom računarstvu. Buduće perspektive ovog uređaja su brojne: proširenje na druge tipove kvantnih računara, integracija u veće sisteme, i na kraju – razvoj globalnog kvantnog interneta. Ova revolucija u komunikaciji između kvantnih procesora mogla bi iz korena da transformiše svet računarstva.

Objavljeno u prestižnom časopisu Nature, ovo američko otkriće još jednom potvrđuje tehnološko liderstvo Sjedinjenih Američkih Država u kvantnom domenu, dok istovremeno otvara nove puteve za međunarodna istraživanja u ovom strateškom sektoru 21. veka.

Izvor: Farmingdale-observer