Mįslingąją kvantinę fiziką sunkoka perprasti. Kalgario universiteto Kvantinės informacijos mokslo instituto (Kanada) direktorius Baris Sandersas (Barry Sanders) tikisi, jog anksčiau ar vėliau ledus pavyks pralaužti. B. Sandersas kartu su animatorių ir mokslininkų komanda sukūrė keturių minučių animacinį filmuką, kuriame vaizduojami pagrindiniai kvantinio kompiuterio veikimo principai.
Mįslingąją kvantinę fiziką sunkoka perprasti. Kalgario universiteto Kvantinės informacijos mokslo instituto (Kanada) direktorius Baris Sandersas (Barry Sanders) tikisi, jog anksčiau ar vėliau ledus pavyks pralaužti.
B. Sandersas kartu su animatorių ir mokslininkų komanda sukūrė keturių minučių animacinį filmuką, kuriame vaizduojami pagrindiniai kvantinio kompiuterio veikimo principai. Filmukas skirtas finansavimo institucijoms, visuomenei bei tarpdisciplininių mokslininkų komandoms, kuriančioms kvantinius kompiuterius.
Apie tai, kaip buvo kuriamas minėtasis B. Sanderso filmukas, pavadintas „Silicio kietojo kūno kvantinis kompiuteris”, pirmieji parašė „New Journal of Physics“ žurnalistai. Šio mėnesio žurnalo numeris skirtas astrofizikos, biofizikos, geofizikos, medicininės fizikos ir kvantinės fizikos vizualizavimui. B. Sandersas yra vienas iš kviestinių šio numerio redaktorių–sudarytojų.
„Mūsų animacinio filmuko apie kvantinį kompiuterį sukūrimo tikslas – ne specialistų auditorijai atskleisti kvantinių skaičiavimų prigimtį: galimybes, kaip visa tai veiks, į ką visa tai bus panašu“, – pasakoja profesorius, taip pat išspausdinęs straipsnį ir gruodžio mėnesio „Physics World“ numeryje.
„Kuriant šį filmuką pasitelktos pačios moderniausios priemonės tam, kad mokslas ir technologija būtų pavaizduoti kuo tiksliau ir patraukliau, – teigia B. Sandersas. – Tuo pačiu siekėme neprasilenkdami su tikrove atskleisti kvantinių skaičiavimų principus.“
Nors animacinis filmukas pabaigtas praėjusiais metais, tačiau iki šiol dar nebuvo pristatytas viešai.
Kvantiniai kompiuteriai išnaudoja didžiulę atomų ir molekulių skaičiuojamąją galią, todėl savo sparta gali pralenkti bet kokį dabartinį kompiuterį. Kai kurie ypatingo sudėtingumo uždaviniai, neįkandami jokioms klasikinėms skaičiavimo mašinoms, yra viso labo tik lengvas pasivaikščiojimas kvantiniams kompiuteriams (pavyzdžiui, milžiniškų skaičių išskaidymas į pirminius daugiklius ar paieška nesurūšiuotose duomenų bazėse). Paprasčiausi kvantiniai kompiuteriai, galintys atlikti kai kurias elementarias užduotis, jau egzistuoja, tačiau praktiškos mašinos sukūrimo reikės dar gerokai palaukti.
„Galima išskirti visą paprastų vizualizacijų, atskleidžiančių praėjusiojo amžiaus kvantinės mechanikos idėjas, istoriją“, – sako mokslininkas. B. Sandersas pažymi austrų fiziką Erviną Šrėdingerį (Erwin Schrödinger) ir jo žymiąją katę, gyvenusią gyvybės ir mirties superpozicijos būsenoje. Tai puiki kvantinės mechanikos teorijos keistenybių iliustracija. Dar vienas žymus fizikas Verneris Heizenbergas (Werner Heisenberg) savo neapibrėžtumo principą susiejo su įsivaizduojamu gama spindulių mikroskopu.
„Ankstyvosios kvantinės mechanikos vaizdingumas turėjo milžiniškos įtakos, kuri padėjo suprasti ir priimti šią teoriją, – priduria profesorius. – Savo darbe panaudoję moderniausias animacijos priemones žengėme didžiulį žingsnį į priekį tiksliai ir glaustai aiškindami kvantinių skaičiavimų prigimtį, kuri nepaprastai prieštarauja žmogaus intuicijai.“
Visas B. Sanderso filmukas nėra platinamas viešai, tačiau kai kurias jo dalis galima peržiūrėti gruodžio mėnesio „New Journal of Physics“ numeryje.
Filmuko dalis galite rasti čia:
- Kvantinės informacijos, užkoduotos elektrono sukiniu, tolygi transformacija tarp 0 ir 1 polių (kvantinis NE loginio elemento analogas) (11,9 MB).
- Adamaro operacija, pavaizduota taip, kad būtų matomas paviršiaus nanoelementas, valdantis fosforo atomą (11,1 MB).
- Dviejų kubitų sąveika (7,6 MB).
- Veikianti dvitiesė matrica su visa funkcionavimui reikalinga nanoelektronika (6,6 MB).
