Naukowcy z Australii i Singapuru skonstruowali prototyp komputera kwantowego, który potrafi wygenerować wszystkie możliwe warianty przyszłości w jednoczesnej superpozycji kwantowej.
„W filmie Avengers: Infinity War pojawia się dr Strange, który analizuje 14 milionów alternatywnych ścieżek przyszłości, by znaleźć tę jedną, w której bohaterowie odnieśliby zwycięstwo. Być może łatwiej poradziłby sobie korzystając z pomocy komputera kwantowego” – piszą naukowcy z Nanyang Technological University w Singapurze (NTU) i Griffith University w Australii. Skonstruowali oni prototypowe urządzenie kwantowe, które może generować wszystkie możliwe przyszłości w jednej superpozycji kwantowej.
– Kiedy myślimy o przyszłości, stajemy w obliczu szerokiego wachlarza możliwości – wyjaśnia Mile Gu z NTU, który kierował rozwojem algorytmu kwantowego stanowiącego podstawę prototypowego urządzenia. – Te możliwości rosną wykładniczo, gdy zagłębiamy się coraz bardziej w przyszłość. Na przykład, jeśli mamy tylko dwie możliwości do wyboru w każdej minucie, to w ciągu mniej niż pół godziny jest już 14 milionów możliwych przyszłości. W ciągu niecałego dnia liczba ta przekracza liczbę atomów we wszechświecie – dodaje.
Ale komputer kwantowy może badać wszystkie możliwe przyszłości, umieszczając je w superpozycji kwantowej – podobnie jak słynny kot Schrödingera, który jest jednocześnie żywy i martwy.
Uczeni zaprojektowali urządzenie, w którym potencjalne przyszłe wyniki procesu decyzyjnego są reprezentowane przez lokalizacje fotonów – kwantów światła. Następnie wykazali, że stan urządzenia kwantowego był superpozycją wielu potencjalnych przyszłości.
Wyniki badań grupy badaczy zostały opublikowane na łamach „Nature Communications”.
– Funkcjonowanie tego urządzenia jest inspirowane przez laureata Nagrody Nobla Richarda Feynmana – mówi dr Jayne Thompson z NTU. – Gdy Feynman zaczął studiować fizykę kwantową, zdał sobie sprawę, że kiedy cząstka przemieszcza się z punktu A do punktu B, niekoniecznie musi podążać pojedynczą ścieżką. Zamiast tego, może przemieszczać się po wszystkich możliwych ścieżkach łączących punkty. Nasza praca rozszerza to zjawisko i wykorzystuje je do modelowania przyszłości – wyjaśnia.
Skonstruowane urządzenie jest obecnie zdolne do wygenerowania 16 potencjalnych scenariuszy przyszłości jednocześnie. Jednak uczeni twierdzą, że podstawowy algorytm kwantowy może w zasadzie skalować się bez ograniczeń. Dodatkowo ich maszyna potrzebuje do swoich obliczeń znacznie mniej pamięci operacyjnej niż symulacje na tradycyjnych komputerach.
Źródło: Griffith University, fot. Sergei Slussarenko, Griffith University
