Kvantumszámítógépek – mítosz és valóság

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.

A képre kattintva galéria nyílik!

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.

Idén megújult a Magyar Tudomány Ünnepének tudomány-népszerűsítő előadássorozata, Tudományünnep+ néven. Az előadások a közvéleményt aktuálisan leginkább foglalkoztató témákat dolgozzák fel dinamikus stílusban, megújult környezetben. Az érdeklődők hallhatnak még előadásokat például az energiaválságról és a klímaváltozásról, de olyan témák is terítékre kerülnek, mint a magyarok honfoglalás előtti történelme, a látás visszaállításának lehetőségei, az élővilág sokféleségének jelentősége vagy a laborhús mint a jövő élelmiszere.

A 30 perces előadások után az esték házigazdái az előadóval és a közönséggel együtt összegzik, értelmezik és fűzik tovább az elhangzott gondolatokat.

Még 7 alkalommal várjuk az érdeklődőket este 18.00 órai kezdettel.