Czym są komputery kwantowe?
Wchodząc na grunt mechaniki kwantowej, bardzo łatwo palnąć głupstwo. Choć nie do końca rozumieją ją sami badacze, to Internet pełen jest ludzi, którym wydaje się, że rozumieją fizykę kwantową. W dzisiejszych czasach, z naszym rozumieniem, bardziej przypomina ona magię, aniżeli naturalne zjawiska, podobne do tych w makroskali. Choć nie potrafimy zrozumieć zjawisk kwantowych, potrafimy je już opisać za pomocą równań i wykorzystać do własnych celów. Czym zatem są komputery kwantowe?
Cóż, normalny komputer wykonuje operacje na bitach. Bitem określamy najmniejszą porcję informacji, czyli 0 lub 1. Jest to system dwójkowy, ponieważ ma dwie cyfry, dokładnie tak, jak nasz system dziesiętny ma dziesięc cyfr (0-9). Komputer kwantowy wykonuje operacje na kubitach, czyli pojedynczych cząstkach (np. elektronach) w tzw. superpozycji. Superpozycja w kontekście mechaniki kwantowej jest w uproszczeniu stanem „jednocześnie zera i jedynki”, choć jest to ogromne uproszczenie, konieczne na potrzeby dzisiejszego wpisu.
Komputery kwantowe dzięki zastosowaniu takiej technologii mogą wykonywać obliczenia miliony razy szybciej, niż klasyczne superkomputery. Skracają czas potrzebny na różne obliczenia z tysięcy lat, do kilku sekund. Póki co jednak nie mamy możliwości „sprawdzenia” takich obliczeń, bo musielibyśmy poczekać tysiące lat na ich weryfikację klasycznymi komputerami. Ponadto, obecnie komputery kwantowe posługują się niewielką ilością kubitów i zajmują sporo przestrzeni. Jesteśmy na samym początku epoki komputerów kwantowych, która nieodwracalnie zmieni nasz świat i życie.
Co mogą zrobić komputery kwantowe?
Jedną z największych obaw dot. komputerów kwantowych jest bezpieczeństwo w Internecie. Obecnie stosowane klucze szyfrujące są bardzo bezpieczne i trudne do złamania przy użyciu klasycznych komputerów. Każdy klucz da się złamać, jest to jednak kwestia czasu. Przy obecnej technologii czas ten stanowi najlepsze zabezpieczenie sam w sobie. W nieodpowiednich rękach komputery kwantowe mogą wprowadzić chaos i zagrozić sensowi istnienia globalnej sieci internetowej. Hasło do bankowości online, do poczty, czy do Facebooka przestanie być bezpieczne. Jakakolwiek zmiana hasła jest wówczas bezcelowa, gdyż złamane ono zostanie w ciągu ułamka sekundy.
Oczywiście na samym początku komputery kwantowe będą w rękach organizacji rządowych i wojskowych. Jednak nie muszą wcale wchodzić do powszechnego, domowego użytku, aby zmieniły nasz świat. Sam rząd może wykorzystać takie maszyny do śledzenia swoich obywateli, a także do współczesnej, zimnej wojny. Nie czulibyśmy się bezpiecznie wiedząc, iż partia rządząca może w każdej chwili spuścić ze smyczy swoje informatyczne pieski i zniszczyć nam życie, jeśli tylko będziemy wobec nich nieprzychylni w Internecie. To bardzo smutna wizja, jednak jak najbardziej możliwa.
Czy będą zmiany na lepsze?
Tak, zdecydowanie tak. Bardzo skorzysta na tym medycyna. Już teraz brakuje mocy obliczeniowej przy projektowaniu nowych cząsteczek. Naukowcy badają hipotetyczne związki medyczne przy pomocy symulacji, jednak takie symulacje wymagają potężnych superkomputerów. Mówimy tutaj przecież o skali atomowej, o związkach organicznych wielkości od kilkudziesięciu do kilkuset atomów. Trzeba zbadać przestrzenną konfigurację cząsteczki, interakcje z białkami, potencjalne zagrożenia… Obecnie wszyscy możemy pomóc i udostępnić moc obliczeniową naszych komputerów do takich obliczeń – gorąco zachęcam do wejścia na foldingathome.org. Jak widać, problem jest poważny, skoro angażują się w to ludzie z całego świata. Przyszłość jest jednak bardzo obiecująca, bowiem komputery kwantowe o odpowiedniej mocy będą w stanie wykonać takie obliczenia w kilka sekund.
Schemat działania komputera kwantowego Kane’a
Autorstwa Diagram drawn by Tim Starling – Praca własna
CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=56
Ponadto, sztuczna inteligencja korzystająca z zasobów takiego komputera pomoże nam uczynić świat lepszym. Niewykluczone, że AI mogłoby uznać ludzkość za zagrożenie dla planety, ale nawet jeśli tak będzie, to zabraknie jej autonomii i mocy sprawczej. Nawet jeśli obiektywną prawdą jest to, że jesteśmy fundamentalnie źli, to przecież możemy zapobiec buntowi cyfrowej świadomości. Druga strona medalu jest taka, że superinteligentna świadomość bardzo szybko znajdzie rozwiązania na wszelakie problemy i podpowie nam, jak lepiej zarządzać zasobami. Ciężko jest tutaj gdybać, do jakich wniosków dojdzie owe SI. Pożyjemy, zobaczymy. Nie ma jednak wątpliwości co do tego, że będzie to współpraca owocna i wznosząca ludzkość na wyższy poziom.
Oczywiście warto wspomnieć również o komputerze kwantowym w roli zwykłego, domowego komputera. Gry osiągną realizm, którego nie będzie się już dało odróżnić od rzeczywistości, a filmy będą się renderować sekundę, a nie kilka godzin. Korzyści jest tutaj cała masa i znamy je wszyscy – każdy kiedyś narzekał na powolny sprzęt. Nie będzie trzeba już kupować nowych procesorów do komputera, skończy się czekanie na nową konsolę. Komputery kwantowe wyprzedzą o stulecia wymagania wszystkich gier i aplikacji domowego użytku. Jest to jednak przyszłość bardzo odległa i minie jeszcze kilka dekad, zanim przeciętny internauta będzie mieć na biurku takie cudeńko.
Jedność człowieka i maszyny
Komputery kwantowe zmienią wszystko. Wszystko, ale czy nas też..? Wiele mówi się o interfejsie mózg-komputer, a przeciwnicy takich rozwiązań twierdzą, iż oznacza to utratę człowieczeństwa. Naszym zdaniem warto jednak spojrzeć na to z drugiej strony! Już teraz interfejs mózg-komputer pozwala osobom niepełnosprawnym, a nawet w pełni sparaliżowanym, wchodzić w interakcje ze światem i zachować kontakt z bliskimi. Poza tym, tak naprawdę każdy z nas na co dzień korzysta z interfejsu mózg-komputer za pomocą… smartfonu!
Tak, mamy w kieszeni dostęp do wiedzy z całego świata, możemy wszystko sprawdzić w sieci i utrzymywać kontakt na odległość. Spędzamy całe dnie z naszymi urządzeniami i zapewne będziemy to robić do końca życia. Komputer zintegrowany z mózgiem jest po prostu szybszy i wygodniejszy. Ponadto, zapewne będzie czerpać energię z naszej maszynerii komórkowej, więc nie trzeba będzie go ładować. Zwiększy się nasza pamięć, będziemy mogli odtwarzać wspomnienia jak wideo, z wszelkimi detalami i zauważać więcej, niż na żywo. Policja nie będzie już musiała tworzyć portretów pamięciowych, a jedynie odtworzy nagranie wspomnienia i szybciej ujmie sprawcę. Nieskończone korzyści, nieskończone możliwości, ale…
…niesie to ze sobą mnóstwo zagrożeń.
Inwigilacja przez rządy i korporacje to pierwsze, co przychodzi do głowy. W dzisiejszych czasach chyba nikt z nas nie umiałby zaufać aparatowi władzy i nie zgodziłby się na cyfrowe rozszerzenie umysłu. Do tego dochodzą problemy filozoficzne: skoro każdy z nas będzie znał odpowiedzi na wszystkie pytania w ułamku sekundy, a także będzie mógł „wgrać” sobie wszelkie umiejętności: malarstwo, gotowanie, budownictwo, programowanie, cokolwiek… To wszyscy będziemy tacy sami. Skończy się różnorodność, skończy się pragnienie samorozwoju i kto wie, czy nie skończy się samo życie… Być może to jest odpowiedzią na paradoks Fermiego – dlaczego choć statystycznie powinny istnieć miliony planet w samej naszej galaktyce, zamieszkałych przez inteligentne cywilizacje, to dlaczego od żadnej nie mamy sygnału? Możliwe, że wszystko dla nich straciło sens, gdy stali się wszechwiedzący i wszechmożni. Być może całe cywilizacje popełniły masowe samobójstwa, bo życie straciło smak i aurę tajemnicy..?
Z tą myślą zostawiamy Ciebie, drogi czytelniku. Gdybać zawsze można, ale tak naprawdę więcej nie wiemy, niż wiemy. Dziękujemy Ci za lekturę i pragniemy przypomnieć raz jeszcze, że potrzebujemy wsparcia – klikając tutaj dowiesz się, jak możesz pomóc naszemu projektowi przetrwać (i niekoniecznie musi być to wsparcie finansowe).
Pingback:Dyskryminacja i społeczne wymagania wobec płci - W prostym zwierciadle