מחשבי קוואנטים - העתיד של עולם המחשוב?

יותר ויותר פיזיקאים מטשטשים לאחרונה את הגבול בין מדע לקסם. בשנה שעברה הודיעה קבוצת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי על פיתוח חומרים שמהם אפשר ליצור גלימה בלתי נראית. עכשיו, לפי מאמר במגזין "סיינס", צוות מדענים ממכון JQI באוניברסיטאות מרילנד ומישיגן פיתח מכשיר טלפורטציה.

טלפורטציה, שיגור עצמים ממקום למקום, יכולה להיות רעיון ממש גרוע, או ממש קול. תלוי בנקודת ההשקפה. עבור מדענים, היא פשוט עניין ממש מורכב. כרגע הם עדיין אינם מדברים על שיגור חומר ממקום למקום, אלא על שיגור מידע בין חלקיקים. מדענים כבר הצליחו להעביר מידע בין פוטונים, שהם חלקיקי אור, ובניסוי האחרון הם העבירו מידע בין שני אטומים שהיו רחוקים זה מזה מרחק משמעותי — מטר אחד.

הקבוצה, בראשותו של כריסטופר מונרו, שמה שני חלקיקי יון בשני מכלי ואקום, ושמרה אותם במקומם על ידי שדות חשמליים. פעימה קצרצרה ומהירה של קרן לייזר גרמה להם לפלוט פוטונים בו־זמנית. התוצאה היתה שאטום B אימץ את התנהגותו של אטום A אף ששניהם היו בתאים נפרדים. המידע שקודד באטום A לפני התהליך נעלם בהתאם לחוקים המשונים של עולם הקוואנטים, אבל למעשה הוא לא הלך לאיבוד, אלא עבר אל אטום B. המידע הזה, במובן אמיתי מאוד, עבר טלפורטציה.

ייתכן שהניסוי אינו מספיק כדי לשמש בידור במסיבות ימי הולדת, ולפי מונרו גם לא נזכה לעולם לראות שיגור של אנשים ממקום למקום, בסגנון קפטן קירק ו"מסע בין כוכבים". "יש יותר מדי אטומים", אומר מונרו. "מהצד השני של המוביל תצטרך גוש של אטומים שייצגו את קפטן קירק, אבל יהיו ריקים ממידע. כלומר, כמו מה זה ייראה?".

אבל הניסוי יכול לשמש בתכנון מחשבי העתיד. ב־1965 חזה גורדון מור, ממייסדי אינטל, שמספר הטרנזיסטורים שאפשר להתקין על שבב מחשב יוכפל מדי שנתיים — וזה אכן קרה. לתחזית הזאת קוראים כיום "חוק מור", והיא מהאמיתות החשובות של עולם המחשבים. התגלית החדשה עשויה להיות פריצת דרך ביצירת "מחשבי הקוואנטים", שעוצמתם רבה מכפי שמור אי פעם היה מסוגל לנחש.

הטכנולוגיה של מחשבי הקוואנטים העתידיים מתבססת על אחד הטריקים הקטנים של עולם החלקיקים: החפיפה, מצב שבו חלקיק יכול להיות בשני מקומות בו־זמנית (אל תשאלו איך. הוא פשוט יכול). מהסיבה הזו, ביט קוואנט, כלומר קוו־ביט, יכול לאחסן בו־זמנית שני מספרים. כל קוו־ביט שמתווסף למחשב קוואנטים מכפיל את גודל המערכת, כך שקיבולת מחשב שמכיל 300 קוו־ביט משולה ל־2 שהוכפל בעצמו 300 פעמים. "המספר שמתקבל גדול ממספר החלקיקים ביקום", אומר מונרו. "עכשיו אנחנו צריכים ללמוד לשלוט בתקשורת בין החלקיקים ובדיוק פליטת הפוטונים".