Energija 3- teleportacija, kvantni kompjuteri

ENERGIJA 1 DEO
ENERGIJA  2 DEO

Rejmond Laflejm : „Kada sam optimistički raspoložen, mislim da ćemo imati kvantni kompjuter za 20, 30, možda 40 godina. Ali, kada me uhvati pesimističko raspoloženje, mislim da je kvantno računarstvo blesavo!”.

Koliko ljudi na ovom svetu gleda TV, sluša radio, koristi mobilni telefon, kompjuter a da nema osnovna znanja o procesima koji stoje iza svih tih tehnoloških izuma. Za većinu ljudi je  važnije i dovoljno ovladavanje veštinom potrebnom za obavljanje konkretnih delatnosti. Nema sumnje da je u društvu informatičke tehnologije informatičko obrazovanje imperativ. Prema britanskim procenama čak 6,8 miliona odraslih ima nedovoljno praktično znanje o njima. Ta činjenica ide u prilog neophodnosti elementarne tehnološke edukacije. Poznavanje i primena IT ne imperativ i zbog činjenice da je ona postala osnovni faktor snage. Veći stepen znanja omogućava  i širi raspon razumevanja ukupnih odnosa u kojima tehnologija ima sve značajniju ulogu. Ne kaže se uzalud da  veća razlika u tehnologiji između one kojom se koristi vladajući sloj i one kojom se koristi običan čovek, povećava moć jednog na uštrb drugog. Jednom rečju znanje je oduvek bilo određena vrsta moći. To bi svakom od nas trebao biti povod za sticanjem  fundamentalnih znanja, ali i nešto preko tog opsega. Mišljenja sam da je poluobrazovanje kao i neznanje podložno manipulaciji. U ime  efikasnosti, zaslepljeno profitom, kapitalističko društvo je kontrolom obrazovanja izvršilo kontrolu znanja. Napušten je korisni antički ideal koji je podrazumevao ravoj znanja  kroz razvoj tela, duha, duše,talenta, nadarenosti, ukupnih individualnih potencijala koji bi nas povezali sa svetom izvan nas na slobodan, neizmanipulisan način.  Počevši pisati o energijama  nisam slučajno počela sa komunikacijama. Ako je imperativ znanja samo praktični um onda je suština znanja promašena. Promašena su ljudska radoznalost, kreativnost, mogućnost da čovek spozna samog sebe. Znanja postaju tehnike, a mi tehničke mašine. Interes prema vibracijama doveo me do oblasti fizike. Jedno od fascinantnijih istraživanja je teleportacija, odnosno tema ovog teksta.

MOĆ PRISUSTVA..

U  ovoj kompjuterskoj eri jedno od najvažnijih pitanja komunikacije  je  zaštita privatnosti.  Zadnja novost na tom planu je KVANTNA KRIPTOGRAFIJA  koja se  koristi da bi se zaštitile e-mail poruke, informacije o kreditnim karticama ili poslovni podaci. Kriptografija  transformiše informaciju  u nečitljivi format, šifrovani tekst. Kvantna kriptografija je nastala je na čudesnom otkriću da ljudsko prisustvo utiče na ponašanje kretanja čestica. Praktično onog momenta kada neko pokuša ući u komunikaciju između vas i mene NJEGOVO PRISUSTVO automatski izazove poremećaj ( pomenuto zamrzavanje ) koji ukazuje da je neko treći prisutan. Kako zna čestica da je neko “gleda”, da je neko prisutan.

      Da bi videli česticu moramo poslati svetlost (fotone) na tu česticu koja će se odbiti od čestice i doći do naših očiju.

I upravo će taj kontakt između svetlosti (fotona) i čestice učiniti da čestica izgubi svoju koherenciju tj. da iz kvantnog stanja uđe u klasično stanje. Gubljenjem kvantnog stanja čestica ne može više biti na dva različita mesta u istom momentu i zato se materijalizuje u jednom mestu postajući tako, na neki način, klasična čestica.

U osnovi nove tehnike prenosa informacija stoji još jedna pojava koju je tehnologija uspela savladati. Reč je o teleportaciji.

TELEPORTACIJA

  Teleportacija je najprostije rečeno prenos materije sa jedne na drugu prostornu tačku,lokaciju. Prenos podrazumeva DEMATERIJALIZACIJU MATERIJE i PONOVNU MATERIJALIZACIJU. Pojedine stvari možemo naprosto rasklopiti i ponovo sklopiti. Čoveka još uvek ne. Ali je 2004 godine, u primeru iz Austrije koga sam u prethodnim tekstovima pomenula, izvršena prva kvantna teleportacija. Šta je bilo na delu. Teleportacijom se nije prenosila sama ORIGINALNA MATERIJA već je izvršeno faksiranje- elektroničko prenošenje.

Preko optičkih vlakana je vrši se portacija (prenos), teleportacija(prenos na daljinu) KVANTNO ISPREPLETENIH FOTONA. Isprepleteni fotoni, a zahvaljujući fizičkoj pojavi zvanoj polarizacija, ostaju povezani (isprepletani) čak i na rastojanjima od stotinak kilometara.

KVANTNI KOMPJUTERI

Razvoj kompjuterske tehnike oduvek je težio smanjenju veličina kompjuterskih komponenti i povećanju brzina.Kvantna fizika je pružila suštinski različit način obrade informacije. Osnova je svojstvo atoma ili elektrona da se mogu naći na dva mesta u isto vreme ili mogu postojati u dva stanja u isto vreme. 

Sa  svojstvom elektrona,  da se oko svoje ose može vrteti u dva suprotna smera (spin), dobila se podloga  za proširenu binarnu logiku.  1982. godine nobelovac Richard Feynman zaključio je da se kvantni svet može simulirati jedino kroz kvantne kompjutere, a ne binarne. Prvi nacrt kvantnog kompjutera napravili su nemački naučnici 1985.

Postojeći kompjuteri koriste binarna stanja u memoriji ili BITOVE .Oni imaju dve vrednosti 0 ili 1. Ovi bitovi bi u kvantnom kompjuteru bili zamenjeni kvantnim bitovima, qubit-ima. Qubit ( kjubit- spin-elektron  ) može istovremeno da bude i jedinica (1) i nula (0).Tako umesto da imaju samo 2 stanja (0 i 1), kjubitovi mogu „izmešati“ ova dva stanja, tako da u isto vreme budu i u stanju 0 i u stanju 1, kao i bilo kojem mešanom stanju. ( npr. 10 % u stanju 0 i 90 % u stanju 1. Ovo zadnje znači da kad čitamo dati qubit ima 10 % šanse da pročitamo vrednost 0 i 90 % šanse da ga pročitamo kao vrednost 1.)

Tako jedan klasični kompjuter sa 4 bita može vršiti operaciju na jednom od 16 mogućih stanja (0000, 0001, 0010, 0011, 0100...). Kako kvantni kompjuter može biti odjednom u ovih 16 stanja (princip kvantne superpozicije stanja) tako se ista operacija vrši odjednom nad ovih 16 stanja. Konkrentnije, ako hoćemo izračunati tablicu množenja prvih 10 brojeva sa 7, klasični kompjuter će se staviti u stanje za broj 1 (0001) te ga pomnožiti sa brojem 7. Zatim će se staviti u stanje za broj 2 (0011) i pomnožiti ga sa 7, i tako dalje do broja 10. Umesto da izvrši 10 operacija, kvantni kompjuter će se staviti u mešano stanje brojeva od 1 do 10 i pomnožiti ih sa 7, dakle umesto deset operacija izvršiće samo jednu operaciju. Uz malo matematike možemo izračunati da jedan kvantni kompjuter sa N qubita može kalkulisati nad 2^N informacija odjednom. Tako jedan kvantni kompjuter sa 300 kjubita može računati nad 10^90 informacija odjednom, više nego broj atoma u vidljivom svemiru!

Sa svakim dodatim kjubitom snaga kompjutera se udvostručuje.. “ako celoj priči dodamo još 20 elektrona, koji se zovu kvantne tačke (engl. quantum dots) i koji vezuju elektrone - kvantne bitove, dobijamo 20 elemenata ekvivalentnih tranzistorima u klasičnim kolima. Jedan „kvantni tranzistor” može imati četiri kombinacije kvantnih bitova. Snaga kola, dakle, raste eksponencijalno: sa dva vezana elektrona manipuliše se sa četiri vrednosti, sa tri elektrona - osam, a sa 40 već bismo imali trilion istovremenih vrednosti za manipulaciju...Ako uzmemo u obzir i dimenzije - na površinu zrnca peska stalo bi oko 5000 tranzistora.” O daljim istraživanjima iz izvora :

Dusan Stojičević

Čemu ovo služi, a uz to i ne radi?!

Sve je ovo ipak samo teorija – kvantni računar još je u povoju. Mada se materijalizovanje ovakvih računara ne očekuje skoro, pojedini praktični koraci ipak su napravljeni. Uglavnom, sve što su za sada eksperimenti pokazali svodi se na postojanje mogućnosti ostvarenja kvantnog računara. Tako su naučnici sa Univerziteta Perdju povezali dve kvantne tačke, kontrolišući broj elektrona u tački, a pronašli su i način da se očitavaju vrednosti spinova elektrona. Koristeći litografiju elektronskim snopom, naučnici su naneli mala metalna ostrva na podlogu od galijum-arsenida (GaAs). Stvaranjem dve kvantne tačke, po prvi put u svetu ostvarena je interakcija elektrona različitih spinova. Ovaj eksperiment naučnici smatraju za osnovu razvoja kvantnih kompjutera u poluprovodnoj tehnici.

Prvi modeli kvantnog računara kod koga se podaci dobijaju brzinom svetlosti napravljen je na Univerzitetu u Ročesteru (Njujork, SAD). On se zasniva na teoriji kvantnih kompjutera uz dodatak optičkih elemenata.

Vojna industrija SAD pokazala je značajno interesovanje za pojam submolekulskih računara. Njihovom zaslugom krajem 1998. godine u Nacionalnoj laboratoriji u Los Alamosu (Novi Meksiko, SAD) napravljen je prvi 3-kjubitni kvantni računar. Samo godinu i po kasnije, Rejmond Laflejm i njegove kolege s Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (www.nist.gov) napravili su 7-kjubitni kvantni kompjuter, a danas rade na razvoju 15-kjubitnog računara.

Da bi prikazao moguću brzinu kvantnog računara, Lov Grover iz Belovih laboratorija je 1996. godine napravio veoma brz algoritam za pretraživanje velikih baza podataka. Nazvan je GSA (Grover Search Algorithm) i da bi našao podatak u bazi od milion elemenata mora da „pretrese” samo 1000 podataka (0,1%), dok najbolji klasični algoritam mora da pročešlja bar 50% od ukupnog broja podataka. Rezultat se dobija praktično trenutno. Ovaj algoritam samo je jedan od mnogih koji koriste prednosti kvantnih kompjutera, ali će za praktičnu primenu morati da sačekaju na kvantni kompjuter koji će imati nekoliko miliona kjubita.

Jasna slika budućeg kvantnog računara ne postoji, čak se ne može utvrditi ni da li će on moći da se koristi onako kako se koriste današnji računari.

 Izvor