Ir ką tai reiškia? Konkrečiai – populiarių dabartinių kriptovaliutų pabaigą. „Labai supaprastinus ir atmetus visas detales, blokų grandinę sudaro dvi svarbios kriptografijos technologijos. Pirmoji – elektroniniai skaitmeniniai parašai: transakcijas būtina kažkaip pasirašyti. Ir daugumoje esančių blokų grandinių infrastruktūrų pasirašoma būtent taip, naudojant, pavyzdžiui, RSA arba elipsinių kreivių algoritmą, kurį, turint pakankamai galingą kvantinį kompiuterį, bus galima nulaužti, naudojant Shoro algoritmą, – paaiškino Fiodorovas. – Antroji technologija – kriptografinės maišos funkcijos. Šiuo atveju viskas sudėtingiau, bet ir čia kvantiniai kompiuteriai šiek tiek keičia žaidimo taisykles“.

Ar tai reiškia, kad visi kvantiniai tyrimai vykdomi, siekiant palikti pasaulį be kriptografijos? „Visi supranta: negana pasakyti „mes dabar jį sukursime ir jis viską sugriaus“. Niekas nesiekia sukurti atominės bombos, – sako mokslininkas. – Omenyje reikia turėti gražias užduotis, kurias galima gerai išspręsti“.

„Gražios idėjos“ pavyzdys – kvantinė chemija, molekulių modeliavimas. Pavyzdžiui, vaistų molekulių. Jeigu kokius nors mūsų ląstelių receptorius jo atitiks kaip raktas spyną, vaistai veiks tiksliai ir efektyviai. Kaip sužinoti, kokia molekulė iš miljonų įmanomų tinka geriausiai? Galima Petri lėkštelėse atlikti milijoną cheminių eksperimentų su ląstelių kultūromis, tačiau toks būdas ilgas ir brangus. Vaistų molekulių dizaino kūrimui kompiuteriu (CADD, computer-aided drug design) kvantinė mechanika itin tinka. O vienas kvantines sistemas (tai yra molekules) geriausia imituoti kitomis (t.y. kubitais) – nuo šios Nobelio premijos laureato R. Feynmano idėjos, išsakytos 1982 mtais, ir prasidėjo kvantinių kompiuterių istorija.

Kada kvantiniai kompiuteriai atsiras pas eilinius žmones ir kiek jie kainuos?

Nuo 2017 metų sausio, kvantinio kompiuterio modelį D-Wave 2000Q galima oficialiai įsigyti už $15 mln. Jei koks nors tyrėjas staiga nutartų tapti D-Wave konkurentu ir tiražuoti laboratorinį kvantinį kompiuterį, vargu ar atsirastų nors vienas smarkiai pigesnis už milijoną. Bent jau todėl, kad didelę prietaiso dalį turėtų sudaryti skysto helio kriogeninis įtaisas, o jų nei kompaktiškų, nei pigių nebūna.

Ar tai reiškia, kad naminių kvantinių kompiuterių nesulauksime? „Veikiausiai daug greičiau tapsime kvantinių kompiuterių naudotojais, nes jie bus prieinami per debesų kompiuteriją. Ir tai daug naudingiau, nei statytis kvantinį kompiuterį namuose ir dar diegti visą infrastruktūrą. Štai, turite Macbook Air, ir jums to gana. O jeigu reikia atlikti kokius nors skaičiavimus, tiesiog prisijungiate prie tarnybos, o ne perkate GPU“, – sako Fiodorovas, omenyje turėdamas dabar populiarią skaičiavimų atlikimo vaizdo plokštėmis idėją (GPU – „grafinis procesorius“, ir galingiausi iš jų, griežtai tariant, netgi nėra vaizdo plokštės). Didžiųjų duomenų specialistai tokiais procesoriais apmoko neurotinklus, ir dažnai naudingiau apmokėti kelias paras prieigos prie Amazon ar Google serverio su GPU, nei už $3000 pirkti galingiausią vaizdo plokštę mašininiam mokymuisi.

Kas ir kur tyrinėja kvantini kompiuterius?

Spalį Kinijos kompanija Alibaba kvantinius kompiuterius pavadino savo 15 milijardų dolerių investicijos į mokslą programos vienu iš punktų. Google uždirba iš paieškų internete, Microsoft – parduodama programinę biuro įrangą, o IBM – iš verslo analitikos, tačiau visose šiose korporacijose yra savos mokslininkų komandos, užsiimančios kvantinių skaičiavimų tyrimais.

Kiek pasaulyje tokių grupių iš viso – nežinia. A. Fiodorovas mano, kad jų negalėtų būti daugiau, nei keli šimtai. Palyginimui, vėžį tyrinėjančių mokslinių grupių yra dešimtys tūkstančių – tai yra, kvantų specialistų šimtus, jei ne tūkstančius kartų mažiau, nei molekulinės biologijos.

Tarp užsiimančių kvantinės fizikos pritaikymu yra ir startuolių – ir jų yra dešimtys, sako Fiodorovas. „Kai kas siūlo savo programavimo kalbas būsimiems kvantiniams kompiuteriams, kai kas rašo jiems programinę įrangą, kai kas tiesiog sako: aš startuolis, aš žinau, kaip kurti kvantinius kompiuterius, duokite man pinigų ir konstruosiu juos pats, ir jokių Microsoft ir IBM nereikia“.

Būna ir radikalesnių idėjų. „Tęsiant blokų grandinių temą, šioje sferoje yra startuolis The Quantum Resistant Ledger. Jie siūlė kurti blokų grandines ir kriptovaliutas, remiantis postkvantiniais algoritmais, apsaugotais nuo įsilaužimo kvantiniais kompiuteriais. Ir iškėlė idėją, kad kvantinis kompiuteris – savotiška juodoji gulbė, kurią kažkas galbūt jau turi ir tiesiog dabar pernelyg neisiskelbdami iššifruoja visus duomenis“, – pasakoja Fiodorovas ir iškart paaiškina, kodėl pats jis nėra tokių sąmokslo teorijų šalininkas. Yra kvantinė kriptografija, kuria galima apsisaugoti nuo kvantinio kompiuterio ir yra postkvantinė: viena remiasi ryšio kanalais, kuriuose nesugadinus pranešimų, jų perimti neįmanoma, o kita – naujais matematiniais algoritmais. Fiodorovo grupė šiais metais pati, siekdama patikrinti hipotezę, sukūrė ryšio kanalą tarp dvejų banko skyrių. Todėl jis įsitikinęs, kad bandymai slapta kurti kvantinius kompiuterius vien svetimo susirašinėjimo skaitymui vestų į akligatvį. „Manau, po trijų keturių metų atsiras kvantinių komunikacijų tinklai, ir kurti didelį universalų kvantinį kompiuterį tik tam, kad būtų galima kažką iššifruoti, taps nebenaudinga“.

B. Kozlovskij
Colta.ru skilties „Mokslas“ redaktorius

Komentarai ()