Algebra akimirksniu ir Elektroninis kompozitorius. Vartiklis

Kvantiniai kompiuteriai gali daryti nuostabius dalykus. Tik viena bėda – jų dar kaip ir nėra. Tačiau tai netrukdo teoretikams kurti jiems naujus algoritmus, sprendžiančius uždavinius gerokai greičiau nei įmanoma su įprastiniais kompiuteriais. Kai tik atsiras kvantiniai kompiuteriai, tie algoritmai taps taikymų, reikalaujančių didelio kiekio skaičių apdorojimo, pagrindu – nuo inžinerijos sprendimų iki kompiuterinių žaidimų.

Naujausias kvantinis algoritmas kelią susižavėjimą. Jis sprendžia tiesines lygtis, t.y. tokio tipo išraiškas: 3x+2y=7. Jos kiaurai persmelkę mechaniką ir per daug metų tapo tiesiog nuobodu jas spręsti – kiekvienu žingsniu eliminuojant po vieną kintamąjį. Sprendimo greitis tampa labai svarbu, kai turima milijonus kintamųjų ir lygčių, pvz. analizuojant meteorologijos reiškinius.

A.W. Harrow iš Bristolio un-to (Anglija) ir A. Hassidim'as bei S. Lloyd'as iš MTI (JAV) pasiūlytas kvantinis algoritmas pateikia esminę informaciją apie sprendinį nebaigus visų skaičiavimų ir taip nepaprastai paspartinant sprendimą (pvz., oro prognozės atveju jis gali pasakyti apie vidutinę temperatūrą konkrečiame mieste nelaukiant, kol bus pateikta visa prognozė miestui po miesto.

Jis aprašytas 2009 m. spalio 9 d. „Physical Review Letters“. Visa informacija koduojama kvantiniais bitais (kubitais), kurie, skirtingai nuo įprastinių bitų, galinčių įgauti tik „1“ ir „0“ reikšmes, gali vienu metu turėti abi šias reikšmes (arba kaip fizikai sako, turėti persiklojančias būsenas). Algoritmas bitus transformuoja į būseną, užkoduojančią visus galimus sistemos sprendimus, apimančius visas galimas lygčių konstantų reikšmes (dešinėje pusėje). Iš šio „universalaus“ sprendimo galima gauti svarbius iš konkretaus sprendimo nepaskaičiavus jų visų iki galo.

Greitis išauga nepaprastai. Kintamųjų skaičiui padidėjus 1000 kartų, algoritmas sulėtėja tik 3 kartus (vietoje daugiau nei 1000 kartų įprastiniuose algoritmuose). Bet kol kas teegzistuoja eksperimentiniai kvantiniai kompiuteriai, teturintys po kelis (kvantinius) bitus. Tačiau naujų algoritmų pademonstravimas turėtų būti jau artimoje ateityje.

Kliūtys kvantinių kompiuterių kelyje

Kvantiniai kompiuteriai niekada nepakeis įprastinių įtaisų, tokių, su kuriuo dabar skaitote šį tekstą. Juose ne tik kad neveiks naršyklės, jie nepadės jums su mokesčių paskaičiavimu ar su nelegaliai atsisiųsto naujausio filmo pažiūrėjimu.

O jie atliks, - kas jau senai iš jų tikimasi, - iš esmės kitokio pobūdžio tam tikrus paskaičiavimus. Jie pajėgs išpręsti uždavinius, kurie tradiciniams kompiuteriams užimtų milijonus metų. Jie galės atlikti sudėtingų kvantinių sistemų (kaip biologinės molekulės) simuliacijas ar rasti ypač didelių skaičių pirminius daugiklius, taip nieku paversdami dabartines šifravimo priemones. Taigi, svarbu suprasti, kur glūdi tas jų kvantinis pranašumas.

Iš tikro, šis terminas dirbtinis, - daugiau kalbos išsireiškimas, pagudravimas. Todėl rimti kvantinių skaičiavimų kūrėjai (tarkim, IBM) jo nesiekia. Tačiau, iš kitos pusės, jis apibūdina takoskyrą kompiuterių istorijoje – kvantiniai kompiuteriai būtų naudingi kai kurių praktinių uždavinių sprendimui.

Kaip jis pasiekiamas? Tarkim, metam lošimų kauliuką. Kvantinis kompiuteris gali iškart (vienu metu) paskaičiuoti visų 6-ių galimų atvejų pasekmes, kai įprastiniui kompiuteriui reiktų paeiliui atlikti skaičiavimus kiekvienam atvejui. Tarkim, turime schemą iš 50 kubitų. Informacijai einant per schemą galimos būsenos jungiasi ir schemos išėjimo taške turim 2⁵⁰ galimų būsenų perstatų.

Tai kas stabdo? Kol kvantinės schemos yra mažo dydžio, įprastiniai kompiuteriai gali būti ramūs. Siekiant pademonstruoti kvantinį pranašumą reikia sukurti didesnes schemas, o to inžinieriai dar nesugeba. Kvantinis hakeris

Schemos dydis nusakomas pradiniu kubitų skaičiumi ir kiekiu kartų, panaudotu manipuliavimui su tais kubitais. Manipuliacijos atliekamos naudojant „vartus“. Skirtingi vartų tipai kubitus transformuoja skirtingais būdais. Jei kubitai praleidžiami pro 10 „vartų“, sakoma, kad schemos gylis yra 10. Kvantinio pranašumo pademonstravimui mokslininkai tikisi turėti 70-100 kubitų schemą, kurios gylis 10.

Problema, su kuria dabar susiduria inžinieriai, yra ta, kad didinant kubitų skaičių ir schemos gylį, didėja ir klaidų skaičius. O kai klaidų skaičius didelis, tai kvantiniai kompiuteriai netenka pranašumo net prieš klasikinius kompiuterius. Yra daug klaidų priežasčių. Rimčiausia jų ta, kad klaida kaupiasi skaičiavime kaskart, kai schema atlieka „vartų“ operaciją. Šiuo metu geriausių dviejų kubitų „vartų“ klaidos lygis yra apie 0,5%, t.y. maždaug 1 klaida kas 200-asis paskaičiavimas. Tai beprotiškai aukštas klaidų lygis – ypač, kai įprastinių kompiuterių yra 1 klaida per 10¹⁷ operacijų. Tad inžinieriai siekia minėtos schemos klaidų lygį sumažinti bent iki 0,1%.

Kur dabar esam? „Google“ gviešiasi pademonstruoti kvantinį pranašumą iki šių metų (t.y. 2019-ųjų) pabaigos (na,... jie tą patį sakė ir 2017-ais). Nemažai kitų grupių irgi gali netrukus tai pasiekti (IBM, „IonQ“, „Rigetti“, Harvardo un-tas). Tos grupės kvantinį kompiuterį kuria skirtingai. „Google“, IBM ir „Rigetti“ jam panaudoja superlaidininkų grandines; „IonQ“ – „sugautus“ jonus; Harvarde M. Lukino grupė – rubidžio atomus valdomus lazerio spinduliu. O štai „Microsoft“ pasirinko „topologinius kubitus“, kas atrodo esant tolimu šūviu. Kiekvienas būdas turi savų pliusų ir savų minusų.

Superlaidininkinių pranašumas tas, kad jie iš kietų medžiagų; juos galima sukurti egzistuojančiomis priemonėmis ir „vartų“ operacijas jie atlieka labai sparčiai. Be to, kubitai „neišsivaikšto“, kas irgi pranašumas prieš kitas technologijas. Tačiau jie turi būti atšaldyti iki labai žemų temperatūrų ir kiekvienas kubitas superlaidininkinėje mikroscehemoje privalo būti 'indiv'idualiai kalibruotas, kas trukdo sukurti tūkstančių kubitų apimties kvantinius kompiuterius.

Jonų „spąstuose“ viskas priešingai. Atskiri jonai yra identiški, kad palengvina jų sukūrimą, ir „spąstai“ suteikia daugiau laiko skaičiavimams atlikti, kol bus užgošti aplinkos triukšmo. Tačiau „vartai“ veikia gerokai lėčiau (tūkstančius kartų lyginant su superlaidininkais), o paskiri jonai gali „išsilakstyti“, kai to nenorima.

Taip pat skaitykite IBM kuria kvantinį kompiuterį
2018 m.: palaidotos viltys dėl kvantinių skaičiavimų pranašumo?

Bus tikrinamas kvantinių skaičiavimų progresas (2024.07.25)

JAV DARPA agentūra iškėlė QBI (Quantum Benchmarking Initiative) iniciatyvą, siekiančią įvertinti progresą kvantinių kompiuterių srityje, patikrinant, ar yra galimybė sukurti jį naudingą anksčiau nei dabar prognozuojama (t. y. ne anksčiau nei po 10 m.). Kartu ja siekiama išsklaidyti ir apie šią technologiją sklindantį dūzgesį – mat dėmesys kvantiniams skaičiavimams didėja. Spėjama, kad kvantinis raktų paskirstymas (QKD) taps pagrindiniu pajamų šaltiniu, o tinklai su kvantiniais stiprintuvais plėsis.

Vis tik ši sritį neigiamai paveikė keli veiksniai, o pirmiausia lėtesnis nei tikėtasi jų kūrimo procesas, o taip pat ir kitų technologijų (pvz. generatyvaus DI) atsiradimas, kurios per trumpą laiką žada didesnę naudą vartotojams. Atsiliepia ir makroekonominės priežastys.

Tad QBI programa tikrins ir patvirtins metodus, kurie užtikrina inovatyvius projektavimo, inžinerijos, testavimo ir vertinimo pasiekimus sutrikimams atsparaus kvantinio skaičiavimo srityje ir ištirs darbinius tokių skaičiavimų procesus. Tai reikalaus plataus bendradarbiavimo tarp industrijos, mokslo ir vyriausybės.

DARPA jau turi ir kitas kvantinių skaičiavimų programas ir turi kontraktų su įvairiomis komercinėmis organizacijomis; pvz., 2023 m. ji pasirašė kontraktus su „Atom Computing“, „Microsoft“ ir „PsiQuantum“. Kitos stambios kompanijos irgi įsijungę į šį žaidimą. Pvz., IBM dar 2023 m. pabaigoje pristatė „IBM Quantum System 2“, apjungiančią naujus „Quantum Heron“ procesorius, programinę įrangą ir priemones klaidų taisymui.

Taip pat skaitykite: Kvantinė mechanika ir jos ribotumas
Savaime besiorganizuojantis kvantinis pasaulis

Proveržis klaidų korekcijoje? (2024.02.26)

Bent trys startuoliai per 2024 m. pirmus du mėnesius pranešė apie pasiektą pažangą koreguojant skaičiavimo klaidas.

Kvantiniai skaičiavimai vis dar tebėra kūdikystėje ir nesunkiai įveikiami tradicinių kompiuterių. Vienu didžiausių iššūkių jų srityje yra tai, kad kubitai (kvantiniai bitai) yra smarkiai gležnesni (krušnesni) nei puslaidininkinių kompiuterių, tad reikia žymiai daugiau pertekliškumo jų stabilumui užtikrinti – dabartiniai kvantiniai kompiuteriai priversti turėti tūkstančius ir net dešimtis tūkstančių kubitų, kad užtikrintų vieno vienintelio kubito garantuotą veikimą.

Koks būtų sprendimas? Klaidų korekcija!

Anot Kanados „Nord Quantique“, jiems pavyko pademonstruoti būdą, kaip 14% pagerinamas vieno fizinio kubito patikimumas. Anot jų, jų klaidų korekcija yra geresnė nei alternatyvių sprendimų ir pasižymi didesne sparta. Jiems metodą sukūrė Sherbrooke un-to profesorius Baptiste Royer’is. Tikimasi, kad po dvejų metų jie turės pilną kvantinių skaičiavimo sistemą ir produktą, kurį klientai galės įsigyti 2028-ais. Jų kvantinis kompiuteris turės bent 100 loginių kubitų (tik neaišku, kaip jų kubitai lyginami su kitų tiekėjų fiziniais kubitais – pvz., IBM „Quantum Condor“ turi 1121 fizinį kubitą).

Tai pasiekiama prie fizinio kubito prijungiant nedidelę, graikiško riešuto dydžio, dėžutę, kurios vidus nupoliruotas iki veidrodinio atspindžio. Joje atspindimas fotonų spindulys; fotonai susieti su kubitu, užtikrindami pertekliškumą. Kadangi fotonai labai smulkūs (praktiškai beveik nulinės masės), jų dėžutėje galima sutalpinti labai daug. - ir kiekvienas papildomas fotonas didina pertekliškumą ir leidžia geriau koreguoti klaidas – tačiau su laiku tas privalumas išnyksta. Šis metodas ypač gerai tinka kvantiniams kompiuteriams, sukurtiems remiantis superlaidžiomis schemomis, tačiau teoriškai gali būti pritaikomas ir kitiems jų tipams. Kvantinės klaidos

Tuo tarpu „QuEra“ iš Bostono tam tikslui naudoja neutralius atomus ir kvantinius kompiuterius su 10-mt loginių kubitų planuoja pasiūlyti dar 2024-ais. Jų klaidų korekcija paremta skersiniais praėjimo vartais, trukdančiais klaidai plisti tarp kubitų. 2025-ais tikimasi turėti jau 30-ies loginių kubitų (o 2026 m. pasiekiant ir 100 kubitų) kompiuterius su nauja magiškos būsenos distiliavimo klaidų korekcija. Ši leidžia didesnį vartų kiekį, kas svarbu kuriant universalius kvantinius kompiuterius (vietoje dabartinių specializuotų). Tačiau jų trūkumas yra mažesnė skaičiavimų sparta. Tie kompiuteriai nepakeis pasaulio, tačiau klientams leis išmokti kurti kvantiniais principais veikiančią programinę įrangą ir pradėti testuoti algoritmus.

Ir galiausiai prancūzų „Alice & Bob“ iš Paryžiaus panaudoja šokčiojančių fotonų ypatybę; tik vietoje šokinėjimo aplink veidrodinį rutulį, jie šokinėja po elektroninę schemą. Su tuo eksperimentuoja ir „Google“ bei IBM, tačiau jie tenaudoja pavienius fotonus. Kartu jie panaudoja mažo tankio pariteto tikrinimo programinę įrangą. Tačiau vis tik jų didžiausias proveržis klaidų korekcijoje kyla iš kačių kubitų (pagal analogiją su Šriodingerio kate), mažinančių matavimų, iš kurių sklinda triukšmas, kiekį.

Paprastai kubitai gali persijungti, tarkim iš 0 į 1 (visai kaip įprastiniai bitai), tada, kai to visai neturėtų daryti. Taip pat jie gali ir paslinkti fazę. Ir štai „Alice & Bob“ klaidų korekcijos technika beveik visiškai pašalina tą galimybę. Tiesa, tam nežymiai pabloginamos fazės poslinkio charakteristikos, tačiau visai nežymiai. Tai apie 200 kartų sumažina fizinių kubitų kiekį, reikalingą vieno loginio kubito sukūrimui (jei palygintume, tai dabartiniam „Google“ kvantiniam kompiuteriui reikėtų turėti 20 mln. kubitų, kad Šoro algoritmu nulaužtų šifrą; tuo tarpu „Alice & Bob“ kompiuterių jų tereiktų „tik“ 100 tūkst.). Be to, jų naudojamas metodas yra spartesnis už „QuEra“ - o juk greitis lemia viską! Komerciškai prieinamo kompiuterio dar neturima, tačiau dar šiais metais jį pasiūlys kažkuris iš didžiųjų debesijos sprendimų tiekėjų.

Kodėl kvantiniam kompiuteriui dar reikės ir galingo įprasto kompiuterio? (2024.07.15)

Viena keistesnių kvantinių skaičiavimų ypatybių yra tai, kad ši sritis, nors dar nepasirodė esanti ypatingai naudinga, jau sukūrė visą eilę startuolių, bandančių sukurti kažką kita nei kubitai. Galima būtų į tai numoti ranka (kaip pigaus bandymo pasipelnyti iš aplink juos kylančio dūzgesio), bet ir verta pasižiūrėti į juos, nes tie startuoliai gali parodyti rimtas problemas, kurių dar neišsprendė nė viena stambi kompanija („Amazon“, „Google“, IBM, „Intel“ ir kt.).

Pvz., JK įsikūrusi „Riverlane“ rodo, kad kvantinės įrangos veikimo užtikrinimui reikės didelių klasikinių skaičiavimų pajėgumų, pvz., apdoroti didelius duomenų kiekius, būtinus klaidų kvantinės korekcijos užtikrinimui (atpažinti klaidos atsiradimo momentą).

Kubitai yra labai „gležni“ ir gali prarasti savo būseną operacijų metu arba tiesiog bėgant laikui – ir nesvarbu, kokia technologija bebūtų naudojama: šaltieji atomai, superlaidūs transmonai ar bet kokia kita. Ir tos klaidos riboja skaičiavimų kiekį, kurį galima atlikti iki tol, kol klaida tampa neišvengiama. Bendrai su šia problema bandoma kovoti dirbant su vadinamaisiais loginiais kubitais, kurie yra kelių fizinių kubitų apjungimas tarp jų paskirstant kvantinę informaciją. Tie papildomi fiziniai kubitai prijungti taip, kad juos būtų galima „išmatuoti“ atsekant klaidas, įtakojančias duomenis ir jų leidžiant jas pataisyti. Vieno loginio kubito sukūrimui gali prireikti dešimčių fizinių kubitų, o tai reiškia, kad net pažangiausios esamos sistemos leidžia turėti nedaug loginių kubitų (maždaug apie 50-60).

Tad „Riverlane“ pabrėžia, kad klaidų taisymas ne tik apkrauna aparatinę kubitų dalį, bet reikalauja gausių klasikinių skaičiavimų, - „matuojant“ kubitus ir aiškinantis kylančias klaidas tarp kiekvienos operacijos nuskaitant duomenis (jie įvardinti kaip sindrominiai duomenys). Ir čia kalbama apie terabaitus duomenų per sekundę turint 1 mln. fizinių kubitų – kuriuos reikia apdoroti realiu laiku, nes klaidas reikia taisyti realiu laiku. Tad „Riverlane“ ir įsikūrė, kad suteiktų aparatinę įrangą, leidžiančią tai atlikti.

Ar į pagalbą ateis kvantinė teleportacija? (2025.02.13; papildyta 2025.05.08)

2025 m. vasario pradžioje „Nature“ paskelbtame straipsnyje Oksfordo un-to tyrinėtojai, vadovaujami fizikos aspiranto Dougal Main’o, teigia pasiekę kvantinę teleportaciją! Tai jie pasiekė per beveik 2 m atstumą fotonine sąsaja sujungę du kvantinius procesorius, kad jie bendrai įvykdytų Groverio paieškos algoritmą. Bet tai ne pirmas kartas, kai pademonstruojama kvantinė teleportacija – jau anksčiau parodyta, kad kubitų būsenos gali būti perduodamos tarp fiziškai atskirtų sistemų. Oksfordiečiai ją panaudojo sąveikų tarp tokių sistemų sukūrimui per „CZ vartus“ skaičiavimo operacijose.

Jei tai tikra, tai gali būti tikru proveržiu kuriant galingas kvantines sistemas. Mat kuo daugiau kubitų turi atskiras kompiuteris, tuo sunkiai išlaikyti jų stabilias būsenas ir sumažinti išorinį triukšmą (sukeliantį klaidas). Panaudojant kvantinę teleportaciją į visumą galima jungti mažesnius kvantinius kompiuterius taip „auginant“ pajėgumus. Detaliau skaitykite pačiame straipsnyje...

Be to, proveržiu teleportacijos srityje tapo Šiaurės vakarų un-to McCormick’o inžinerijos mokyklos komandai apie 18 mylių atstumu perkėlus dalelę (fotoną) viešu interneto tinklu (rezultatai paskelbti „Optica“ žurnale 2024 m. gruodžio mėn.). Fotono kelias viešu internetu kiek panašus į važiavimą motociklu sausakimšame kelyje. Tyrėjams pavyko išsiaiškinti, kad parinkus tinkamas sąlygas galima minimizuoti fotono kelią tuo pačiu sumažinant trikdžius.

Palydovinė kvantinė komunikacija (2024.03.20)

Besivystant ir tobulėjant kvantiniams kompiuteriams kažkada šiuo metu plačiai naudojami duomenų šifravimo metodai bus jų „nulaužti“. Tad specialistai bando šifravimui sukurti metodus, panaudojančius fizikinius dėsnius, o ryšių tolimais atstumais apsaugojimui Vokietijos Jenos un-to Taikomosios fizikos inst-to QUICK programoje bus panaudoti Žemės palydovai.

Naujoji apsauga gali būti pagrįsta informacija, užkoduota atskirose šviesos el. dalelėse (fotonuose). Fizikos dėsniai neleidžia paimti ar nukopijuoti tą informaciją. Perėmus tą informaciją, fotonai keičia savo charakteristikas. Todėl galima nustatyti tuos jų būsenų pasikeitimus ir atpažinti bandymus perimti informaciją.

Tačiau problema tampa perdavimai dideliais atstumais. Kadangi fotone užkoduotos informacijos negalima nukopijuoti, tai signalo negalima sustiprinti kaip kad dabar daroma perduodant informaciją optiniais laidais. Tad tai riboja užkoduotos informacijos perdavimo atstumą (stiprintuvų reiktų kas 40-50 km).

Tačiau virš 10 km nuo Žemės paviršiaus oro tankis jau pakankamai mažas, kad šviesa nebūtų perdaug išsklaidyta ar absorbuota. Tad kvantiniu principu šifruotai komunikacijai didesniais atstumams galima panaudoti palydovinį ryšį. Pirmąjį palydovą ketinama iškelti 2025-ais, tačiau kvantinių komunikacijų tinklo veikimui reiktų šimtų ar net tūkstančių palydovų. Tai pakankamai sudėtinga ir brangu, tad geriau būtų naudoti hibridinius tinklus, kuriuose duomenys užšifruojami arba fizikiniais, arba matematiniais metodais.

Kvantinių stiprintuvų galimybė jau regima tunelio gale (2024.05.24)

Vėl žingsniu priartėjo saugūs kvantiniai tinklai per optiką 3-ms skirtingoms komandoms iš JAV, Kinijos ir Nyderlandų nurodžius, kaip galima sukurti kvantinius stiprintuvus (repeaters), - įsiminti susietus fotonus nepažeidžiant kvantinio susiejimo. Komanda Bostone naudojo silicio atomus „įsūdytus“ į deimantinius čipus, Nyderlandų komanda taip pat naudojo deimantinius kristalus, tačiau su azoto atomais, o kinai panaudojo rubidžio atomų debesį. Amerikiečiai ir kinai paskelbė straipsnius 2024 m. gegužės mėn. „Nature“ žurnale, o olandai – dar tik preprintą. Tai svarbu ne tik dėl progreso, bet ir tuo, kad pagaliau Kinija gauna konkurenciją srityje, kurioje ilgą laiką pirmavo (ji į kvantines technologijas investavo 15 mlrd., kai JAV tik iki 4 mlrd. dolerių; be to Kinija dar 2021 m. nutiesė 4600 km ilgio tinklą).

Kvantiniu principu užšifruotą informaciją perduoti optiniais laidais ilgais atstumai problemiška (žr. prieš tai esantį skirsnelį) ir šiuo metu tai nepasiekiama, kol nebus tinkamų stiprintuvų (jų reiktų kas 40-50 km).

Pvz., Harvardo un-to ir AWS centro tyrėjai (Bostone) susietą fotoną išlaikydavo apie 1 sek. prieš perduodant jį toliau. Mikroschema nesustiprina fotono (tai pažeistų susiejimą), tačiau ilgą jo kelią suskaido į trumpus, lengviau įveikiamus atstumus. Tačiau iki komerciškai įgalinto produkto dar 5-10 m. Mat stiprintuvą reikia stipriai atšaldyti ir dabar jis dar yra didelio šaldytuvo dydžio; maža to, retransliatorius dar tegali apdoroti tik vieną fotoną per kartą. Gerai, kad dar kol kas nėra „rėkiančio“ poreikio iš verslo, tad dar galima ir palaukti.

Pastaba: Kvantinis šifravimas veikia dvejopai. Simetriniame šifravime tas pats raktas naudojamas ir užšifruoti ir dešifruoti duomenis. Tačiau tada reikia tą raktą perduoti gavėjui. Kvantinis raktų paskirstymas naudoja saugų kvantinį tinklą raktui išsiųsti, o tada kitą informaciją perduoda tradiciniais metodais. Dabar dar nesitikima, kad kvantiniai tinklai artimiausiu metu turės pakankamai pajėgumų dideliam duomenų srautui perduoti, tačiau jų naudojimas pasiunčiant tik raktą yra praktiškas pritaikymas, ypač jautriems vyriausybės ar finansiniams ryšiams.

Nobelio premija fizikams (2012-10-21)

2012 m. Nobelio premija fizikos srityje skirta Serge Haroche (Prancūzija) ir David Wineland (JAV) už eksperimentinius metodus vienetinių kvantinių sistemų srityje. Jie parodo, kad galima betarpiškai stebėti kvantines daleles jų nesunaikinant. Pavienėms dalelėms ar spinduliams klasikinės fizikos dėsniai nebegalioja, - joms taikomi kvantinės mechanikos metodai. Tačiau pavienes daleles labai sunku atskirti nuo jų aplinkos, o taip pat jos, sąveikaudamas su išoriniu pasauliu, praranda savo mistines kvantines savybes. S. Haroche ir D. Wineland'as su kolegomis sugebėjo išmatuoti labai nepatvarias kvantines būsenas. D. Wineland‘as sukūrė elektrinį krūvį turinčių atomų (jonų) gaudymo ir matavimo fotonais sistemą. O S. Haroche gaudė fotonus ir tyrė jų savybes per spąstus leisdamas atomus.

Abu laureatai dirba kvantinės optikos srityje, tiriančioje šviesos ir medžiagos sąveikas. Atradimai galėtų padėti sukurti ypač sparčius kvantinius kompiuterius, o taip pat nepaprastai tikslius laikrodžius.

[ Kvantinio kompiuterio veikimas pagrįstas tuo, kad vienu metu galimos kelios būsenos. Tad vietoje bitų turėtume kubitus, galinčius turėti tokias reikšmes: 0, 1 arba tų būsenų superpozicija, kad toks kompiuteris veiktų, būtina, kad atskiri kubitai būtų kvantiškai susieti. ]

Belo premijos laureatai (2024.04.11)

John Preskill‘as²⁾ tapo 8-uoju J.S. Bell’o premijos laureatu už tiek klasikinių, tiek kvantinių skaičiavimų taikymą apsimokymo problemai kvantinių eksperimentų pagrindu. Belo premiją skiria Toronto un-to Kvantinės informacijos ir kvantinio valdymo centras už tyrinėjimus per paskutinius 6 m. kvantinės mechanikos ir jos taikymų srityje. Premija įkurta ir skiriama nelyginiais metais. Ji pavadinta John Stewart Bell’o (1928-1990) garbei; tai fizikas iš Šiaurės Airijos, parodęs, kaip galima įrodyti kvantinį susiejimą tarp kvantinių sistemų, net jei jos atskirtos dideliu atstumu.

Džonas Preskilas (g. 1953 m.) yra CalTech profesorius bei „Amazon“ tyrinėtojas. Jis keletu straipsnių parodė, kad kvantinės sistemos gali apsimokyti mažesniu nei reikia tradiciniams kompiuteriams eksperimentų kiekiu; parodė greitaveikos skirtumą tarp klasikinių ir kvantinių sistemų apsimokymo modelių; pademonstravo profesionalią lyderystę kvantinių skaičiavimų srityje ir kita. Premija bus įteikta 2024 m. rugpjūtį tarptautinės konferencijos metu.

Stiprinama rezistencija prieš kvantinius kompiuterius (2024.05.26)

Po-kvantiniai šifravimo standartai vis labiau tampa privalomi valstybiniams kontraktoriams. 2022 m. JAV Senatas priėmė įstatymo projektą dėl kvantinių grėsmių kriptografijai, suteikiant vyriausybinėms agentūroms įgaliojimus įpareigoti rangovus laikytis NIST, agentūros, priklausančios Komercijos departamentui, nustatytų šifravimo standartų.

Su jautriais projektais dirbančios JAV kompanijos netrukus gali būti priverstos naudoti šifravimo algoritmus, kurių neįveiktų kvantiniai kompiuteriai, mat 2024 m. liepą NIST ketina nurodyti tris laikomus saugiais šifravimo algoritmus (CRYSTALS-Khyber, CRYSTALS Dilithium ir SPHINCX+), kurie jau yra standartizuoti [Red. pastaba: kol dar nebuvau retired, esu kartu su kitais kiek dirbęs su „Dilithium“]. O dar vieno algoritmo, FALCON, turi pasirodyti standarto juodraštinis variantas – tad NIST jo neįtraukė į sąrašą. Nors galinčių tai atlikti kvantinių kompiuterių dar nėra, vyriausybės, įskaitant JAV ir JK, rimtai žiūri į grėsmę žvelgdamos į ateitį, mat vienu didžiausių pavojų yra tas, kad gerai pasirengę priešai dabar gali taikyti metodą „pasiimsime dabar, iššifruosime vėliau“, t. y. rinkdami konfidencialią informaciją, tikėdamiesi, kad vieną dieną jie galės ją iššifruoti.

Post-kvantiniai standartai patvirtinti (2024.08.14)

Laimei, kvantiniai kompiuteriai yra pranašesni už klasikinius tik tam tikrai uždavinių klasei, tad yra nemažai šifravimos schemų, kuriose ir jie „nusilaužia dantis“. 2024 m. rugpjūčio 13 d. NIST aprobavo tris jiems atsparius standartus: FIPS 203, FIPS 204 ir FIPS 205. Tai turėtų saugumo administratorius skatinti pereiti prie post-kvantinio saugumo. Dar parengtas ir FIPS 206 standarto, pagal FALCON algoritmą, juodraštis (jis bus vadinamas FN-DSA) – jis irgi bus gardelės tipo panaudojant greitas Furjė transformacijas. FIPS 206 planuojamas 2024 m. pabaigai.

Pirmi du (gardelės rakto inkapsuliavimo iš CRYSTALS-KYBER, dabar pavadinto ML-KEM, ir gardelės skaitmeninio parašo iš CRYSTALS-Dilithium, dabar pavadinto ML-DSA) remiasi gardelės (dar kitaip, matricos) kriptografija, kuri pagrįsta tuo, kad sunku rasti bendrą kartotinį skaičių aibėje (gardelėje). Paprastai tai realizuojama panaudojant kelis matavimus arba gardelėje, kur mažiausias kartotinis yra vektorius. O rakto inkapsuliavimo mechanizmas (FIPS 203) yra ypatingas raktų sukūrimo tipas, kurį galima panaudoti bendro slaptojo rakto nustatymui abiem informacija besikeičiančioms pusėms. FIPS 203 numatytas kaip pirminis standartas bendrajam šifravimui, kurio privalumu yra santykinai maži raktų dydžiai, todėl jais lengviau apsikeisti. FIPS 204 numatytas kaip pirminis skaitmeniniam parašui.

Tuo tarpu bebūsenio hešavimo skaitmeninio parašo standartas (FIPS 205) iš SPHINCS+, dabar pavadintas SLH-DSA, remiasi hešavimo funkcijomis, t. y., kitais žodžiais tariant, kodų seką transformuojant į tokią seką, iš kurios pradinę nepaprastai sunku atgaminti. Jo matematika skiriasi nuo ML-DSA ir jis numatytas kaip rezervinis, jei ML-DSA pasirodytų pažeidžiamas.

Ar saugios kriptovaliutos? (2024.12.20)

2024 m. gruodį „Google“ paskelbė apie naują naują kvantinį čipą „Willow“ su 105-iais kubitais (padvigubinant jų skaičių lyginant su ankstesniu „Sycamore“ turinčiu 53-is kubitus). Įdomu, kad ši naujiena įžiebė diskusijas apie blokinių grandinių (blockchains), kuriomis remiasi kripto-valiutos, tokios kaip „Bitcoin“, saugumą. Pvz., Kento un-to JK tyrėjų studija tvirtina, kad pavojus gana realus. O laikas, kurio reikia blokčeino atnaujinimui apsaugant nuo kvantinio kompiuterio įsilaužimo, yra 76 dienos. Vis tik dar guodžia, kaip mano analitikai, kad praktinė grėsmė bitkoinui gali kilti tik po dešimtmečio (tas naujasis „Willow“ dar ypač netinkamas, kad nuveiktų ką nors naudinga, - žr. toliau), nors, iš principo, bitkoinams naudojamas SHA-256 šifravimas gali būti nulaužtas naudojant kvantinius kompiuterius. Tad kriptovaliutininkai dar turi pakankamai laiko papildomų apsaugos mechanizmų įdiegimui (apie ką lengviau pasakyti, nei padaryti – dėl decentralizuotos kriptovaliutų prigimties).

„Google“ teigia, kad „Willow“ lenkia bet kurį superkompiuterį. Jo greitaveikos testai stulbinantys – per 5 min. jis atliko tiek skaičiavimų, kiek greičiausiam superkompiuteriui užimtų 10²⁵, t.y. septiljonų metų. Šis pribloškiantis skaičius viršija bet kuriuos fizikos laiko mastelius ir žymiai viršija Visatos amžių.

Įdomiausia, kad „Google“ mano, kad jų čipas tiek greitas, kad jo skaičiavimai vyksta lygiagrečiose visatose. Iš tikro, jau D. Deutsch’as savo knygoje „Tikrovės audinys“ (1997) pasiūlė, kad kvantiniai skaičiavimai vyksta daugelyje lygiagrečių visatų (multiverse) vienu metu. Labai jau skambus „Google“ pareiškimas – ir sukėlęs nemažai skepticizmo.

Kaip ir tai, kad „Willow“ duotas skaičiavimas iš tikro niekam nereikalingas – sukurti atsitiktinį paskirstymą. Jis pasirinktas, nes formaliai įrodyta, kad jį sunku atlikti įprastiniais kompiuteriais. Tad jei tokie pareiškimai ir daro įspūdį, praktiniam panaudojimui jų vertė nulinė. O ir tvirtinimas apie skaičiavimus multiverse greičiausiai bus paneigtas. O tai reiškia, kad ir bendrai „Google“ proveržis yra ginčytinas.

Dalelė, judanti tik viena kryptimi, gali sukelti revoliuciją kompiuterijoje (2025.02.05)

Kvantinis pasaulis pilnas siurprizų. Žvilgtelėkime, pvz., į pusiau-Dirako fermioną, t,y. kvazidalelę, turinčią absoliučiai iš koto verčiančią savybę – ji turi masę tik viena kryptimi ir yra visiškai bemasė pasukta 90^o kampu. Jie yra iš besiplečiančio labai kryptingų mikrodalelių būrio, kurios gali sukeli revoliuciją mikroschemų, kvantinių kompiuterių ir daugelyje kitų sričių. Šių kvantinių keistenybių stebėsenos apžvalga paskelbta 2024 m. gruodžio mėn. pradžioje „Physical Review X“ žurnale.

Visos mūsų elektronikos pagrindas yra schema, kuri nors ir gali pasirodyti nepaprastai sudėtinga, tačiau remiasi paprasta idėja. Iš šaltinio atiteka elektros srovė, o schemos elementai nukreipia ją ten, kur reikia. Įjungus jungiklį, elektra teka į lemputę. Kai jungiklis išjungiamas, schema neveikia, tad lemputė negauna maitinimo. Net kompiuteryje tai vyksta taip pat, tik mikromasteliu. Aišku, jame viskas sudaryta iš nuliukų ir vienetukų, tačiau iš tikro tie vienetukai – tai energijos impulsai, kurie įjungia veiksmus.

Kvantiniame kompiuteryje viskas vyksta dar smulkesnėse erdvėse – dažnai panaudojant atskiras el. daleles ar mažas tų dalelių grupes, tokiose kaip grafeno kvantiniai taškai (GQDs) ir kubitai. Nėra būdo, kaip „prijungti“ tas nanomastelio daleles taip, kaip tai darome įprastinėje kompiuterinėje schemoje ar su šviesos įjungikliu, o kieto kūno laidininkai ar net superlaidininkai nebūtinai perduoda energiją reikiamu būdu. Plonų metalinių laidelių gaminimas – vienas iš būdų energijos tiekimui ir atskirų dalelių masyve tai, kas turi savo vidinę „grandinę“ yra nepaprastai svarbu.

Minėto straipsnio gausi komanda pabandė tiksliai pagauti vieną tų daug žadančių dalelių. Jie sukūrė cirkonio ir silicio bandinį (ZrSiS), esantį plonasluoksniu kristaliniu pusmetaliu. Šie, kaip ir puslaidininkiai, turi smulkias spragas, leidžiančias sukurti unikalias elektrines schemas. Be to, ZrSiS yra topologinė medžiaga, kas reiškia, kad esant tam tikroms sąlygoms, ji tampa laidininku išoriniame sluoksnyje viduje likdama izoliatoriumi. Tad ZrSiS yra puikus kandidatas pusiau-Dirako fermiono stebėjimui. Tai, kad fermionas yra Dirako, reiškia, kad jis turi antidalelę. Alternatyva Dirako fermionui yra hipotetinis Majorana fermionas, kuris yra savo paties antidalelė. O pusiau-Dirako fermionas yra kažkur tarp Dirako ir Majorano fermionų, nes viena kryptimi elgiasi kaip Dirako fermionas, o kita kryptimi – kaip Majorana fermionas. Fizikai mano, kad jie kyla vietų, kuriose rezonuojanti medžiaga nejuda.

Taigi, paveikdami ZrSiS mėginį galingu elektromagnetu, tyrėjai tiksliai nustatė pusiau-Dirako fermiono pėdsaką – jų Landau lygius. Taip magnetiniu laiku veikiamos dalelės sutvarko savo elektronus. Tipiniai metalai turi tiesinę priklausomybę tarp savo energijos ir savo magnetinio lauko stiprumo, kurią galima išreikšti kaip laipsnį vienetu (1). ta pati priklausomybė grafene ar vienasluoksnėje anglyje turi santykį, kuriame energija yra kvadratine šaknimi iš lauko – laipsniu 1/2. O tame ZrSiS eksperimente lauko laipsnis buvo 2/3 – t.y. kaip tik tarp tipinių metalų ir tokių medžiagų kaip grafenas.

Buvo jaudinanti akimirka, kai po 16 m. nuo teorinio nuspėjimo pagaliau pavyko pagrįsti pusiau-Dirako fermiono buvimą. Tačiau dar lieka nemažai atsakytų klausimų, tad tyrimai tebetęsiami...

Ar tai proveržio technologija? (2025.02.25)

Praeitą savaitę (2025 m. vasario 19 d.) „Microsoft” paskelbė sukūręs „Majorana 1” kvantinę architektūrą, kada nors (galbūt!) leisiančią viename čipe sutalpinti milijoną kubitų. Dabartinės technologijos riboja kubitų kiekį – Majorana chip maždaug iki 1000, dėl kylančio „triukšmo“, kurio klaidų korekcijos jau nesugeba įveikti. To kompanija siekė jau kelis metus, tačiau vietoje kubitų, kuriuos naudojo kitos kompanijos, „Microsoft“ dėmesį sutelkė į tai, kas vadinama „topologiniu kubitu“ – visai kitu principu, leidžiančiu jį būti stabilesniu ir tuo pačiu labiau išplečiamu. Jie rėmėsi Majorana kvazidalele, kuri nėra reali el. dalelė, tačiau turinti tam tikrų savybių, atsirandančių esant tam tikroms sąlygoms.

Toji „Topological Core“ architektūra, kurią užtikrina „topolaidininkai“, gali sukelti pakankamai stabilią majorana nulinę būseną. Taip pat ji nedidelės apimties, kas irgi svarbu, jei norime, kad kvantiniai kompiuteriai neužimtų megasandėlio dydžio erdvių (kas buvo būdinga pirmiesiems meinfreimams!). „Nature“ paskelbtame straipsnyje nurodoma, kad ši architektūra gali išmatuoti dvi kubito būsenas.

Šiuo metu „Majorana 1“ tetalpina tik 8-s tokius kubitus, ko aiškiai per mažai realiam kompiuteriui, tačiau „Microsoft“ tikina, kad architektūra pajėgi išplėsti jų kiekį iki milijono. Tačiau kai kurie tyrinėtojai skeptiški dėl to. Vis tik „Microsoft“ techninis bendražygis Ch. Nayak’as nepraranda optimizmo ir mano, kad nereiks dešimtmečių laukti kvantinių skaičiavimų eros. Ir jei bus įrodytas „Topological Core“ veiksmingumas, tai gali būti tikras proveržis.

Nors Šer³⁾ prieš 35 m. dainavo, kad norėtų atsukti laiką atgal, gali būti, kad visą tą laiką kvantinė mechanika leido tai padaryti. 2024 m. tyrime, paskelbtame „Physical Review Letters“ balandį, kinų mokslininkai parodė, kad kai kuriose kvantinėse sistemose galima pakeisti laiko kintamojo kryptį – sukuriant dvigubą superpoziciją. Mat kvantinėse sistemose tiek įėjimas, tiek išėjimas laikomi neapibrėžtais, kad bet kuris gali būti bet kuriuo.

Ir kai mūsų pasaulyje negalima jokių įvykių skaičiuoti neatsižvelgiant į veiksnius, kuriuos veikia laikas, kvantinėje mechanikoje tie veiksniai gali būti „apsukti“ laike mikro lygyje pagal CPT invariantiškumo teoremą, pagal kurią „praeities“ ir „ateities“ vaidmenys yra simetriški. Tad „įėjimas“ ir „išėjimas“ yra nepriklausomi nuo laiko.

Tai galioja ir kvantiniams kompiuteriams. Juose ir įėjimas, ir išėjimas yra susieti kubitai (arba kažkas kita superpozicijoje). Minėtame straipsnyje rastas būdas, kaip patikrinta, ar viskas susieta teisingai, kad viskas veikia superpozicijoje ir pats įrenginys veikia su įėjimo-išėjimo reversija. Tam buvo sukurtas kvantinio laiko apsukimo virtualus modelis (jis atrastas visai neseniai), kuriame šviesa juda laiku tiek pirmyn, tiek atgal. Dabar jis naudoja tik vieną fotoną, tad pereinant prie realių taikymų jį teks kažkaip išplėsti (scale up). Ir kaip pačius kvantinius kompiuterius, taip ir šias paradigmas tenka kurti tuščioje vietoje.

Kvantiniame pasaulyje vyksta nemažai keistų reiškinių: el. dalelės kartais elgiasi kaip dalelės, o kartais kaip bangos; jos gali būti susietos per didelį atstumą ir net atskirtos nuo savo savybių – panašiai, kaip Češyro katinas buvo atskirtas nuo savo šypsenos („Alisoje stebuklų šalyje“).

O dabar Kanados ir JAV mokslininkų komanda sakosi stebėjusi kaip fotonai, nukreipti į atomų debesį, iš jo išeina anksčiau, nei įėjo – reiškinys, sukeliamas atominio sužadinimo. Taigi, jeigu sukurtume „kvantinius“ laikrodžius, matuojančius kiek laiko atomai praleidžia sužadintoje būsenoje, tai tam tikromis aplinkybėmis jų rodyklės judėtų atgal, o ne į priekį. Apie tai jie paskelbė 2024 m. rugsėjį.

Šio darbo idėja kilo dar 2017 m., kai Aephraim Steinberg‘as⁴⁾ su doktorantu Josiah Sinclair’iu⁵⁾ aiškinosi šviesos ir medžiagos sąveiką, o ypač atomų sužadinimu. Fotonai, dalelės be masės, sudarančios tai, ką mes matome kaip šviesa, gali būti sugeriamos atomų, per kuriuos jie praeina. Kai tai nutinka, jų nešama energija priverčia elektronus pereiti į aukštesnį energetinį lygį - tai ir yra atomų sužadinimas. Tačiau atomai gali ir „išsisužadinti“ grįždami į pradinę būseną. Vienu būdų, kaip tai nutinka, yra fotono išspinduliavimas. Stebėtojui tai atrodo tarsi per terpę praeinanti šviesa „užsilaiko“.

Sinkleris su grupe norėjo tą uždelsimą (vadinamąjį „grupinį uždelsimą“) išmatuoti ir išsiaiškinti, ar jis priklauso nuo fotono likimo, t.y. ar jis buvo absorbuotas ar ne. Tyrėjai sakė, kad buvę priblokšti tuo, kad tarp jų nebuvo sutarimo apie kai, kas iš tikro vyksta su konkrečiu fotonu, tad jie nusprendė atlikti eilę eksperimentų.

Pasiruošimas truko 3 m., kol buvo sukurtas reikalingas prietaisas. Eksperimentų metu fotonai buvo „šaunami“ į rubidžio atomų debesis artimoje absoliučiam nuliui temperatūroje. Ir tada jie aptiko keistą dalyką – kai fotonai praeidavo atomą nesugerti, ultrašalti atomai vis dar tam tikrą laiką likdavo sužadinti (tarsi jei būtų sugėrę fotoną). Tuo tarpu atvirkščiai, kai fotonai būdavo sugerti, jie pakartotinai buvo išspinduliuojami be uždelsimo arba anksčiau, nei ultrašalti atomai galėjo „išsisužadinti“, t. y. beveik akimirksniu.

Jie kreipėsi į teoretiką Howard Wiseman’ą iš Australijos – ir teorinė struktūra parodė, kad fotonų transmisijos metu sužadintoje būsenoje praleistas laikas tiksliai sutampa su grupiniu uždelsimu, net ir tais atvejais, kai fotonai buvo pakartotinai išspinduliuoti atomo sužadinimui nusilpus. Tolimesnius eksperimentus atliko jau Daniela Angulo iš Toronto. Jų metu paaiškėjo, kad jokie fizikos dėsniai čia nebuvo pažeidžiami. Tiesiog nutikdavo, kad fotonai kažkaip greičiau kirsdavo atomą, kai jį sužadindavo (kai turėjo būti jo sugeriami), nei kada jo nepaveikdavo. Kadangi fotonai neneša informacijos, priežastinis-pasekminis ryšys likdavo nepažeistas.

Tačiau neapibrėžtumai, „įgimti“ kvantiniam lygmeniui, mistifikuoja visą tą procesą. Būtent tai superpozicija, kurios metu kvantinės dalelės (kaip kad fotonai) gali rastis dviejose skirtingose būsenose vienu metu. Detektoriui, matuojančiam, kad jos įeina ir išeina iš terpės, atrodo, kad jos turi tiek teigiamas, tiek neigiamas reikšmes – taigi, ir neigiamą laiką.

Vis tik tai nekeičia mūsų supratimo apie laiką. Iš kitos pusės, tai rodo, bent jau optikos srityje, kad fotonų transmisijai neigiamas laikas turi didesnę fizikinę svarbą nei paprastai laikoma“.

Žironos universiteto ir M. Planko instituto mokslininkai parodė, kad matematiniai algoritmai gali padėti nustatyti paveikslo menininko stilių. Spalvų parinkimas bei tam tikri estetiniai matavimai gali būti apdorojami kompiuteriu ir nurodyti, kuriam periodui priklauso paveikslas. Tuos „žemo lygio“ paveikslo duomenis sudaro potėpio storis, drobės tipas ir spalvų paletė. Vidutinio lygio informacija apima tam tikrus objektus bei scenas, o taip pat paveikslo tipą (kraštovaizdis, portretas ir pan.). Aukšto lygio informacija atsižvelgia į istorinį kontekstą ir žinias apie menininkus bei jų meninius polinkius. Paskutinės dvi prieinamos tik žmonėms.

Tokio pobūdžio tyrimus 1933-iais pradėjo matematikas George D. Birkhoff, pabandęs formalizuoti grožio sąvoką estetinių matų, apibrėžiamų kaip sąryšiai tarp tvarkos ir sudėtingumo, pagalba. Vėliau filosofas Max Bense tai pavertė matavimais, pagrįstais entropija. Anot jo, kūrybinis procesas yra selektyvus („kurti – tai pasirinkti“), renkantis iš elementų gausos (spalvų paletė, garsai, fonemos ir pan.). Į kūrybą galima žvelgti kaip į kanalą, perduodantį informaciją tarp paletės ir menininko bei atvaizdo objektų arba ypatybių. Ši koncepcija pateikia galingą įrankį, leidžiantį kompozicijos analizę bei paveikslo vizualinį dėmesį („išsikišimą“)

1801 m. prezidentui Tomui Džefersonui užšifruotą laišką atsiuntė Amerikos Filosofų draugijos kolega Robertas Patersonas, Pensilvanijos un-to matematikos profesorius. Tekste nebuvo nei didžiųjų raidžių, nei tarpų; jis buvo suplaktas taip, kad jame nebuvo perskaitomų fragmentų. Pradinis tekstas aprašė šifravimo būdą, tačiau nepateikė konkretaus rakto, reikalingo dešifravimui. Šifravimas nebuvo panašus į jokį kitą, naudojamą tuo metu. Patersonas spėjo, kad šifro niekas nenulauš. Jis tekstą surašė vertikaliais stulpeliais, suplakė horizontalias eilutes ir eilučių pradžiose įrašė papildomų raidžių. Raktas buvo skaičiai, nurodantys tvarką eilutėse bei papildomų raidžių kiekis kiekvienos eilutės pradžioje.

Tai buvo patraukli tema istorikams, o taip pat šifravimų entuziastams. Džefersonas, pats buvęs kriptografu, ėmėsi šifro su entuziazmu. Jis pasiūlė jį naudoti diplomatinėje korespondencijoje, tačiau kiti neįvertino jo perspėjimų dėl tuo menu naudojamų šifravimų silpnumo.

Minėtą šifrą 2007 m. įveikė Lawren Smithline (kuris tuo metu buvo 36 m. amžiaus), išdėstęs sprendimą „American Scientist“ žurnale. Sprendimas apėmė tiek lingvistinę intuiciją, tiek kompiuterinį algoritmą. Pareikalavęs 100 tūkst. paskaičiavimų, Smithline metodas buvo lengvas kąsnelis kompiuteriams – ir jis galėjo būti panaudotas ir Patersono laikais. Pasirodo, kad tai buvo Preambulė Nepliklausomybės deklaracijai.

¹⁾ Rudolfas Zaripovas (1929-1991) – tarybinis matematikas, dirbęs Psichologijos inst-te ir MA skaičiavimo centre. Užsiėmė mąstymo psichologijos matematinio modeliavimo klausimais, dirbtiniu intelektu, pavyzdžiu paėmęs muziką. Baigė Kazanės un-tą. Jis, išanalizavęs daug muzikinių fragmentų, teigė, kad, parinkus atitinkamas statistikas, galima suformuluoti taisykles, parodančias kaip veikia kompozitoriaus intuicija (nors G. Altšuleris tai padarė dar 6-me dešimtm. techninių išradimų srityje).

²⁾ Džonas Preskilas (John Phillip Preskill, g. 1953 m.) - amerikiečių fizikas teoretikas, dirbantis kvantinių informacinių mokslų ir kvantinių skaičiavimų srityje. Išgarsėju straipsniu apie supersunkių magnetinių monopolių kosmologinį sukūrimą Didžiojoje apjungimo teorijoje (GUT) – kadangi nestebime jokių magnetinių monopolių, tai parodė apie rimtus trūkumus egzistuojančiuose kosmologiniuose modeliuose. Įvedė terminus „kvantinis pranašumas“ (quantum supremacy, 2012) ir „triukšmingi tarpinės būsenos kvantiniai įrenginiai“ (NISQ). Išgarsėjo ir 1997 m. lažybomis su S. Hokingu ir K.Tornu dėl juodųjų bedugnių spinduliavimo (apie tai žr. >>>>>).

³⁾ Šer (Cherilyn Sarkisian, g. 1946 m.) - armėnų kilmės amerikiečių dainininkė ir aktorė, garsi savo būdingu kontraltu. Vaidino „Kaukėje“ (1985), „Istviko raganos“ (1987), „Pamišę“ (1987) ir kt. Diane Warren parašyta daina „Jei galėčiau atsukti laiką atgal“ (1989) tapo albumo „Akmens širdis“ hitu. Jos vaizdo klipas sukėlė diskusijų, nes jame Šer, karo laive USS Missouri vilki permatomą kostiumą, apnuoginantį tatuiruotes ant jos sėdmenų – ir jis buvo uždraustas rodyti per MTV.

⁴⁾ Efraimas Šteinbergas (Aephraim M. Steinberg) - kanadiečių fizikas teoretikas, Toronto un-to profesorius, vienas iš Kvantinės informacijos ir valdymo centro steigėjų. Užsiima kvantinės mechanikos klausimais (apimant kvantinės informacijos apdorojimą, fotonų praėjimą pro medžiagas, fotonų susiejimą ir kvantinį tuneliavimą) bei eksperimentais (tokiais, kaip fotonų trajektorijų praeinant pro dvigubą plyšį nustatymas).

⁵⁾ Džosaja Sinkleris (Josiah Sinclair) - MIT tyrėjas, dirbantis kvantinės fizikos (kvantiniai skaičiavimai ir tinklai), molekulinės ir optinės fizikos srityse. Paskutiniu metu pagrindinį dėmesį skiria nelokalaus susiejimo panaudojimui kuriant kvantinius tinklus ir modulinius gedimams atsparius kvantinius kompiuterius su atomų matricomis ir optinėmis ertmėmis. Taip pat domisi kvantinių klaidų taisymu paskirstytoje architektūroje. Jo hobiai yra fotografija, dviračiai ir kalnai.