Ο επικεφαλής της κβαντικής πληροφορικής της Google, Hartmut Neven, λέει ότι οι τεράστιες επενδύσεις της Κίνας στην τεχνολογία θα μπορούσαν να θέσουν τις Ηνωμένες Πολιτείες σε μεγάλο μειονέκτημα στον αγώνα να κυριαρχήσουν στον τομέα της κατασκευής των ταχύτερων υπολογιστών στον πλανήτη.
Μιλώντας στο Κέντρο Στρατηγικών και Διεθνών Σπουδών στην Ουάσιγκτον, D.C., ο Neven υποστηρίζει ότι το σημερινό πλεονέκτημα ανήκει στις ΗΠΑ και ότι το πεδίο οφείλεται για εκθετική ανάπτυξη. Η Google σημείωσε ήδη ένα ορόσημο τον Οκτώβριο του 2019 όταν έκανε μια σημαντική ανακάλυψη κβαντικών υπολογιστών. Ο τεχνολογικός γίγαντας κατάφερε να χρησιμοποιήσει έναν κβαντικό υπολογιστή για να λύσει έναν πολύπλοκο υπολογισμό σε μόλις 200 δευτερόλεπτα. Στα χέρια ενός συμβατικού υπολογιστή, ο ίδιος υπολογισμός θα είχε παραμείνει για 10.000 χρόνια.
Τέτοιες επαναστατικές εξελίξεις παρακολουθούνται σε μεγάλο βαθμό από, για παράδειγμα, τους λάτρεις του Bitcoin και της κρυπτογράφησης που αναρωτιούνται εάν μια νέα εποχή του κβαντικού υπολογισμού θα μπορούσε να καταστρέψει την κρυπτογραφία του Bitcoin, καθώς οι εξαιρετικά γρήγοροι υπολογιστές σπάνε τους υπολογιστικούς γρίφους που υποστηρίζουν το κρυπτογραφικά ασφαλές δίκτυο με κρυπτογράφηση.
Ενώ οι ειδικοί της βιομηχανίας λένε ότι το Bitcoin θα μπορούσε να αναβαθμιστεί με κβαντικές ανθεκτικές λύσεις, η ιδέα των διαθέσιμων στο εμπόριο υπολογιστών που μπορούν να λύσουν περίπλοκα μαθηματικά προβλήματα σε λίγα δευτερόλεπτα υποδηλώνει κάποιο επίπεδο απειλής για το Bitcoin και άλλα ψηφιακά όργανα και κρυπτογραφημένες επικοινωνίες.
Ενώ η κβαντική πληροφορική δεν έχει αλλάξει ακόμη τον κόσμο, το πλεονέκτημα της Google στον αγώνα για κβαντική υπεροχή θα μπορούσε να μειωθεί από την Κίνα.
Λέει ο Νέβεν,
«Ανησυχούμε όντως από έναν ακόμη άγνωστο ανταγωνιστή από την Κίνα για να μας νικήσει στον αγώνα για ένα τέτοιο μηχάνημα, επειδή η Κίνα, ως κοινωνία, έχει τη δυνατότητα να κατευθύνει τεράστιους πόρους προς τις κατευθύνσεις που θεωρούν στρατηγικά σπουδαίος.”
Αυτός προσθέτει,
«Σκοπεύουν να έχουν τρία διαφορετικά εργαστήρια και όλα θα αφιερωθούν στην κβαντική πληροφόρηση. Είναι τόσο κρίσιμο που βλέπουν αυτό το πεδίο.
Ο Neven εξηγεί τη σεισμική μετατόπιση που υπάρχει για τους καταναλωτές μόλις απογειωθεί το κβαντικό, με χρονοδιάγραμμα 10 ετών για ουσιαστική αλλαγή.
«Αν κοιτάξεις διαφορετικές υπολογιστικές μεθόδους, τότε αποδεικνύεται ότι ένας άβακας και ένας σύγχρονος ψηφιακός υπολογιστής, από θεωρητική άποψη της επιστήμης των υπολογιστών, είναι πραγματικά στην ίδια τάξη. Αλλά ένας ψηφιακός υπολογιστής και ένας κβαντικός υπολογιστής δεν είναι στην ίδια τάξη. Γιατί είναι αυτό? Γιατί εάν έχετε μια υπολογιστική εργασία, ας υποθέσουμε ότι θέλετε να προσθέσετε δύο αριθμούς, θέλετε να πολλαπλασιάσετε δύο αριθμούς, ένας άβακας και ένας ψηφιακός υπολογιστής το κάνουν με τον ίδιο αριθμό βημάτων. Βεβαίως, ο ψηφιακός υπολογιστής είναι πολύ πιο γρήγορος σε κάθε βήμα από τον άβακα, αλλά κάνουν τον ίδιο αριθμό βημάτων. Αντιθέτως, ένας ψηφιακός υπολογιστής και ένας κβαντικός υπολογιστής – σε ορισμένες περιπτώσεις, ένας κβαντικός υπολογιστής μπορεί να κάνει μια εργασία με πολύ λιγότερα βήματα. Και ακόμη και αν κάθε βήμα διαρκεί λίγο περισσότερο, επειδή υπάρχουν τόσα λιγότερα βήματα, από εκεί προέρχεται η ταχύτητα …
Επομένως, πρέπει να σκεφτείτε έναν κβαντικό επεξεργαστή ως συν-επεξεργαστή, σαν έναν επεξεργαστή γραφικών CPU που θα επιταχύνει ορισμένες εργασίες αλλά δεν θα επιταχύνει άλλες εργασίες. Για παράδειγμα, κάτι που η Google θα μεριμνούσε – όπως την κωδικοποίηση ενός βίντεο YouTube, τη μεταφόρτωσή του στους διακομιστές μας και τελικά την προβολή του. Παρακολουθείτε το βίντεο YouTube. Θα μπορούσατε να τα εκτελέσετε όλα αυτά σε κβαντικούς επεξεργαστές, αλλά θα ήταν χάσιμο. Δεν θα κερδίσετε πολλά επειδή, για αυτόν τον αλγόριθμο, δεν είναι γνωστό ότι μπορείτε να το κάνετε με πολύ λιγότερα βήματα. “
Σύμφωνα με τον Neven, επί του παρόντος υπάρχουν μόνο λίγες αλγόριθμοι που μπορούν να επιταχυνθούν από τον κβαντικό υπολογισμό.
Οι κατασκευαστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων, προβλέπει, θα είναι μία από τις βιομηχανίες που θα μπορούν να αξιοποιήσουν την τεχνολογία.
«Στο μέλλον ο αγώνας μεταξύ Tesla και Porsche, εάν κάποιος είχε πρόσβαση σε κβαντικούς υπολογιστές και ο άλλος δεν το έκανε, αυτός που δεν έχει πρόσβαση σε έναν κβαντικό επεξεργαστή θα χάσει γιατί με την κβαντική διαδικασία στο χέρι, θα μπορείτε να επιταχύνετε την ανάπτυξη της μπαταρίας σας πολύ γρήγορα. ”
Όσον αφορά τον κίνδυνο γενικά κρυπτογραφημένων συστημάτων, ο Neven λέει ότι υπάρχουν μέθοδοι κρυπτογράφησης που είναι απρόσβλητες από κβαντικές επιθέσεις.
«Έτσι, για ιδρύματα όπως η Bank of America, η CIA, το ονομάζεις, θα μπορούσαν όλοι να αλλάξουν χρόνο. Στην πραγματικότητα, η έρευνα έχει ήδη ξεκινήσει σχετικά με αυτό και επιταχύνεται: η ανάπτυξη ενός μετα-κβαντικού [κρυπτογραφικού] συστήματος για την ασφάλεια των πληροφοριών, έτσι ώστε όταν υπάρχει ένα αρκετά μεγάλο μηχάνημα που μπορεί να σπάσει τους τρέχοντες κωδικούς [δεν] δεν θα μπορεί να δει αυτά τα μηνύματα “
