'Tako!' pred 'Kako?'

S kombiniranjem kvantnih izračunov in kvantnega preučevanja so znanstveniki z univerze Illinois našli nenavaden način določanja odgovora na algoritem – ne da bi algoritem sploh zagnali.

Z uporabo kvantnega računalnika, ki temelji na optiki, je raziskovalna skupina pod vodstvom Paula Kwiata demonstrirala prvo 'protidejstveno računanje' (counterfactual computing), ki prinaša informacijo o odgovoru, tudi ko (kakorkoli se to čudno sliši) računalnik ni v pogonu.

Znanstveniki so o svojem odkritju poročali 23. februarja v reviji Nature.

Kvantni računalniki imajo nekakšen potencial, da določene vrste problemov rešijo veliko hitreje, kot to lahko naredijo klasični računalniki. Veliko hitrost in učinkovitost dolgujejo dejstvu, da so njihove enote informacije, 'qubiti' lahko v stanju superpozicije ena in nič, medtem ko lahko klasični biti zavzamejo le določeno (diskretno) vrednost - nič ali ena. Še več, logika izza koherentne narave procesiranja kvantnih informacij pogosto uide proti intuitivnemu sklepanju, pri čemer pride do zelo presenetljivih učinkov.

"Zdi se popolnoma bizarno, da protidejstveno računanje – ki uporablja informacije, ki so nasprotne tistemu, kar bi se zares moralo zgoditi – lahko najde odgovor brez zagona celotnega kvantnega računalnika. Narava kvantnega preučevanja pa to občudovanja vredno delo omogoča," pravi profesor Kwiat.

Takoimenovano 'merjenje, osvobojeno interakcije' oziroma kvantno preučevanje je tehnika, ki izkorišča dualnost delec-val (v tem primeru fotona), da bi raziskovala prostor brez dejanskega poseganja v to področje.

Z uporabo dveh povezanih optičnih interferometov, vloženih v tretjega, je skupina profesorja Kwiata uspela v protidejstvenem raziskovanju baze podatkov s štirimi elementi, pri čemer je uporabila Groverjev kvantno raziskovalni algoritem, piše revija Nature.

"S postavitvijo našega fotona v kvantno superpozicijo gibanja brez zagona algoritma, smo dobili informacije o odgovoru tudi, ko foton ni zagnal raziskovalnega algoritma," je pojasnil študent Onur Hosten, glavni avtor poročila v reviji.

Na veliko žalost mnogih pa kvantni računalniki še vedno niso prirejeni za kakšno koristno delo, recimo za ugibanje izžrebanih številk lota v naslednjem krogu.

Če se vam vsa tale štorija o kvantih, qubitih, kvantnem računanju, fotonih, 'protidejstvenemu računanju' in ostalih stvareh zdi preveč zamotana in nerazumljiva, potem so vam morda lahko v tolažbo besede, ki jih pripisujejo velikemu danskemu fiziku Nielsu Bohru, ki je bil med utemeljitelji sodobnega razumevanja strukture atomov in kvantne mehanike: "Tisti, ki pravi da razume kvantno mehaniko, je ne razume. Tisti, ki pravi, da kvantne mehanike ne razume, jo razume."