מוקדם יותר השבוע סיפרנו לכם על מחשוב קוונטי, כנראה המהפכה הבאה אחרי פיתוח האינטליגנציה המלאכותית שמשנה כעת עת העולם. מדינות ומעצמות נמצאות במרוץ להשיג יכולת חישובית שכזו, שעשויה לאפשר להן להצפין את המידע שלהן באופן הרמטי לחלוטין, ומנגד לפרוץ למאגרי מידע של מדינות יריבות. בזווית הישראלית, בחודש שעבר פורסם כי ראש הממשלה לשעבר, נפתלי בנט, הצטרף לחברת קוונטום סורס, שהוקמה על ידי מדענים ישראלים בניסיון להתחרות בענקיות הטכנולוגיה בתחום בו מתנהל מירוץ של המעצמות הגדולות - טכנולוגיית קוונטים.
אבל מה זה בכלל מחשוב קוונטי? מחשב רגיל מסוגל לעשות מאה מיליארד פעולות לשנייה פחות או יותר. מחשב על מנגד, יכול לבצע קווינטיליון (1,000,000,000,000,000,000), אבל למה בכלל צריך כל כך הרבה פעולות? מסתבר שיש בעיות שמחשב קונבנציונלי לא יכול להתמודד איתם – אחת מהן היא בעיית השליח.
"דמיין לעצמך שליח פיצה שיש לו 14 משלוחים ב-14 כתובות. כרגע יש לו 87,178,291,200 אופציות מסלול", מסביר דני פלד. "למחשב רגיל לוקח 2-3 דקות לחשב את האופציה הטובה ביותר. אם עלינו ל-20 ערים, יהיו כ-2,432,902,008,176,639,999 אופציות – ולמחשב זמן החישוב יהיה כ-15 שנה. כשעולים ל-30 כתובות – המחשב כבר לא יכול יהיה להתמודד איתם".
בשביל זה צריך את המחשב הקוונטי ומכניקת הקוונטים. כדי להבין את זה, כדאי להבין שני עקרונות. הראשון הוא סופר פוזיציה. פיזיקאי בשם ארווין שרדינגר ניסח עיקרון מעניין. "נניח שיש חתול בתוך קופסה סגורה ובתוך הקופסה יש מכונה שפולטת קרינה רדיואקטיבית – המכונה יכולה או להרוג את החתול או להשאיר אותו בחיים – אנחנו לא יודעים. לכן, ברגע שהקופסה סגורה החתול יכול להיות או חי או מת, ועד שלא נפתח את הקופסה תיאורטית לא נדע. החתול נמצא במצב של חי-מת", מסביר דני פלד.
הנתון הזה, שלפיו אובייקט יכול להיות בשני מצבים בו זמנית ונקרא סופר-פוזיציה, ערערה את שרדינגר כל כך שהוא עבר לביולוגיה. בניגוד למחשב רגיל, שפועל על ביט של או 0 או 1, מחשב קוונטי עובד על קיוביט, ויכול להיות על כל אחד למצבים האלה בכל רגע נתון.
ניקח דוגמה שבה יש שני קלפים וצריך לגלות את המלכה ביניהם. המחשב הבינארי פותח את הראשון ואם לא גילה, פותח את השני, כלומר 2 פעולות חישוב, לעומת מחשב קוונטי שעושה את זה בפעולת חישוב אחת. כשמדברים כבר על 4 קלפים, הוא יעשה את זה במקסימום 4 פעולות חישוב, מחשב עם שני קוויביטים יעשה את זה גם בפעולת חישוב אחת. מחשב עם 8 קוויביטים ימצא פעילות חישוב אחת עם 256 קלפים. "מחשב רגיל עושה שורה של פעולות לינאריות, אחת אחרי השנייה, נורא נורא מהר. מחשב קוונטי מסוגל לעשות את כל החישובים האלה בפעולה אחת", מסביר דרור גלוברמן.
העיקרון השני הוא שזירה קוונטית. אלברט איינשטיין, שראה את הסיפור של סופר פוזיציה ואמר: "אלוהים אינו משחק עם קוביות". ככה נולדה השזירה הקוונטית – שנולדה באמצעות ניסוי הגרביים. "דמיין לעצמך שיש לך מגירה עם 6 זוגות גרביים כחולים ו6 זוגות גרביים לבנים. בוקר אחד, בחושך מוחלט, פתחת את המגירה של הגרביים והוצאת גרב אחד בטעות והכנסת את הגרב לתוך התיק. בתוך התיק יש לך גרב בצבע מסוים וברגע שאתה בודק איזה גרב יש לך בתוך התיק, השפעת, ברמה התאורטית, על הגרב שבתוך הארון", מסביר פלד וגלוברמן ממשיך: "ברגע שאבדוק מה יש לי בתיק, אדע איזה גרב בודדה יתומה נותרה לי בארון".
במקרה הזה, מדובר בהשפעה על משהו מרוחק. כשמדברים על קוונטים, ובודקים חלקיק אחד – בעצם מבינים גם מה קורה עם חלקיק אחר. עיקרון השזירה למשל, מאפשר הצפנה מקצה לקצה כי אם צד אחד מצפין – אז הצד השני מוצפן גם כן. יש אנשים שלוקחים את זה צעד קדימה ואומרים שזה גם יאפשר טלפורטציה, העברה של עצם ממקום אחד לשני בלי לעבור דרך המרחב שביניהם.
לצפייה בפרק המלא באפליקציית 12+ לחצו כאן
>> בזמן שעבדתם, פרק 135 - למרות המשבר העולמי: כלכלת יפן נוסקת
