Kompanija „Gugl“ je u utorak objavila da je dostigla „kvantnu nadmoć“. Ipak, njen najveći kvantni rival, kompanija „IBM“, kaže da to nije tačno. Neslaganje proizilazi iz same definicije pojma kvantne nadmoći. U utorak ujutru, stručnjaci iz kompanije „Gugl“ zvanično su objavili da su postali deo računarske istorije. Ili nisu. Zavisi koga pitate. Tehnološki gigant je objavio da je dostigao dugo očekivanu prekretnicu poznatu kako kvantna nadmoć, trenutak kad kvantni računar može da obavi proračun koji nijedan obični računar ne može. Kompanija je u izveštaju navela da je takav podvig obavila na naprednoj mašini čiji je šifrovani naziv Sikamor. Iako kvantni računari još ne mogu da obave neke korisne stvari, rezultat pokazuje da u obavljanju nekih zadataka imaju potencijalnu prednost nad običnim računarima. U poslednjem času, glavni kvantni rival kompanije „Gugl“ upozorio je da nivo kvantne nadmoći još nije dostignut. U izveštaju koji je kompanija „IBM“ u ponedeljak postavila na internet nalaze se dokazi da najmoćniji super računar na svetu jedva može da održi korak sa novom kvantnom mašinom iz Gugla. Zbog toga je „IBM“ upozorila da se izjava giganta mora uzeti sa rezervom.
Dakle, zbog čega je nastala cela zbrka? Zar ne bi jedan takav važan događaj trebalo da predstavlja nedvosmisleno dostignuće? Ta epizoda nas podseća na činjenicu da sve naučne revolucije ne počinju kao prasak groma – i da, posebno, kvantna nadmoć uključuje mnogo više nijansi nego što može da stane u novinski naslov. Razvoj kvantnih računara traje već decenijama. I dok obični ili klasični računari obavljaju izračunavanja koristeći bitove – nizove jedinica i nula – kvantni računari šifruju informacije koristeći kvantne bitove, ili kjubitove, koji se ponašaju prema čudnim pravilima kvantne mehanike. Kvantni računari imaju za cilj da obuzdaju i iskoriste ta svojstva da bi brzo obavili izračunavanja koja uveliko prevazilaze kapacitet običnog računara. Ipak, godinama se kvantni računari bore da dosegnu snagu izračunavanja koju ima obični kalkulator.
Teorijski fizičar na Kalifornijskom tehnološkom institutu Džon Preskil je 2012. godine uveo izraz „kvantna nadmoć“ da bi opisao trenutak kad će kvantni računar konačno uspeti da prevaziđe čak i najbolji super računar. Termin je ubrzo prihvaćen, ali stručnjaci imaju različite stavove o njegovom značenju. I tako smo došli u situaciju u kojoj gigant kaže da je dostigao kvantnu nadmoć, a kompanija „IBM“ to poriče. Pre nego što objasnimo šta je kvantna nadmoć, trebalo bi da razjasnimo šta termin ne znači, a to je trenutak kad kvantni računar obavi izračunavanje koje ne može da obavi obični računar. U stvari, klasični računar može da obavi bilo koje izračunavanje koje može obaviti i kvantni računar, ali mnogo kasnije. Umesto toga, mnogi stručnjaci tumače kvantnu nadmoć kao trenutak kad kvantni računar obavi izračunavanje koje obični računar, praktično, nikad ne može da obavi. Tu se nalazi glavni razlog nesporazuma između „Gugla“ i „IBM-a“, jer je „praktično“ u tom slučaju vrlo nejasan koncept.
„Gugl“ je u svom izveštaju objavila da je njenom Sikamor procesoru potrebno 200 sekundi da obavi izračunavanje koje najbolji svetski super računar može da izvrši za 10.000 godina, a to nije praktičan vremenski okvir. Međutim, kompanija „IBM“ tvrdi da njem računar Samit, koji ispunjava prostoriju veličine dva košarkaška igrališta u Nacionalnoj laboratoriji u Ouk Ridžu u Tenesiju, može da obavi izračunavanje za 2,5 dana. Kompanija „Gugl“ ostaje pri svojoj proceni od 10.000 godina, iako nekolicina računarskih stručnjaka kaže da je „IBM“ u pravu u svojoj tvrdnji. Pod pretpostavkom da su u pravu, postavlja se pitanje da li je to praktičan vremenski okvir. Možda i jeste za izvršavanje nekih zadataka, ali za druge svakako nije. Zbog toga, kad stručnjaci govore o kvantnoj nadmoći, obično imaju mnogo precizniju zamisao na umu.
Računarski stručnjaci prave razliku između programa koji se obavljaju u brzom polinomnom vremenu i sporom eksponencijalnom vremenu. Brzi programi su brzi čak i onda kad treba da se bave zaista velikim brojem. Spori programi rešavaju eksponencijalno brzo kako se veličina zadatka koji ste im zadali povećava. U svom izveštaju kompanija „Gugl“ je pokazala da njen 53-kjubitni kvantni računar obavlja određeno specijalizovano izračunavanje u brzom polinomnom vremenu. Pri tom, ne postoji nijedan dokaz da bilo koji klasični računar može obaviti isti zadatak ni u jednom drugom, osim u sporijem eksponencijalnom vremenu, a to je mnogo važnije od vremenskog okvira. Dakle, nije važno da li se zadatak obavlja za 2,5 dana ili 10.000 godina.
Bitno je da mašina kompanije „Gugl“ rešava problem izračunavanja na suštinski drugačiji način od onog koji može da koristi bilo koji klasični računar. Dakle, razlika je u tome što, kad god njen računar poraste bar za jedan kjubit, klasični računar mora da bude dvostruko veći da bi održao korak. Kad kvantni računar dostigne 70 kjubita – verovatno tokom naredne dve godine – klasični super računar bi morao da naraste do veličine celog grada da bi ga dostigao. Postoji i jedno zanimljivo poređenje. Naime, veza između klasičnog i kvantnog računara mnogo liči na vezu između Garija Kasparova i super računara Deep Blue kompanije „IBM“. Kasparov je mogao da vodi izvesno vreme, ali uskoro je bilo sasvim jasno da će ga njegov suparnik, algoritam, surovo poraziti.