Naukowcy z UG zajmą się kwantowymi technologiami informatycznymi

Aby zwiększyć szybkość komputerów i zmniejszyć ich rozmiary, być może konieczne będzie przejście ze współczesnej informatyki do informatyki kwantowej, która nie jest jednak intuicyjna i dobrze zbadana. Zespół naukowców z Uniwersytetu Gdańskiego będzie pracować nad kwantowymi technologiami informatycznymi przyszłości. Fundacja na rzecz Nauki Polskiej na rozwój tych badań przeznaczyła ponad 4 mln zł, w ramach Międzynarodowych Projektów Doktoranckich.

Nadzór merytoryczny nad projektem sprawuje prof. Marek Żukowski, a projekt koordynuje prof. Stanisław Kryszewski. W skład zespołu wchodzą również profesorowie: Piotr Bojarski, Marek Grinberg, Michał i Paweł Horodeccy oraz Adam Majewski.
"Postęp miniaturyzacji i dążenie do zmniejszania komputerów natknęły się na naturalną granicę - tłumaczy prof. Stanisław Kryszewski. - Poniżej pewnych rozmiarów układy zachowują się według innych reguł. Przestają obowiązywać prawa znane z fizyki klasycznej i zaczyna obowiązywać mechanika kwantowa, w której codzienne intuicje zawodzą. Można powiedzieć, że mechanika kwantowa jest antyintuicyjna. Stwierdzenie: +tor lotu piłki tenisowej+ jest poprawne i zrozumiałe, natomiast określenie: +tor lotu cząstki elementarnej+ już prawidłowe nie jest".

Naukowcy szczególną uwagę będą zwracać na stany splątane, których znaczenie zrozumiano dopiero niedawno. Właściwości całego układu splątanego nie są prostą sumą właściwości jego elementów składowych. "Dzięki wzajemnym uzależnieniu od siebie części układu - badając jedną jego część, można uzyskać informacje, co dzieje się w innej jego części" - podaje przykład prof. Kryszewski.

Zwraca przy tym uwagę na wielką rolę, jaką informatyka kwantowa już teraz zaczyna odgrywać w bezpieczeństwie informacji. "Nadawca, który przekazuje informację za pomocą fal radiowych nie ma żadnej pewności, czy jego wiadomość nie jest podsłuchiwana. Jeśli natomiast chodzi o kanały kwantowe, to sam fakt obserwacji informacji spowoduje w samej wiadomości zaburzenia, które będą świadczyły o podsłuchu. Natury się nie przeskoczy" - wyjaśnia.

Jak zaznacza, nadawca i odbiorca będą mogli w takiej sytuacji zamknąć kanał lub go zmienić.

Zakres możliwych zastosowań komputerów kwantowych, o ile uda się je zbudować, jest bardzo szeroki. Kryszewski tłumaczy jednak, że nie sposób wymienić ich już dziś. "Maria Skłodowska odkryła pierwiastki promieniotwórcze. A dzisiaj za pomocą promieniotwórczości leczy się nowotwory. Jak to można było przewidzieć?" - zauważa.

"Na razie nie wiadomo jeszcze, jak działać będą komputery kwantowe i kiedy powstaną. Gdybym to wiedział, dostałbym Nagrodę Nobla" - śmieje się prof. Kryszewski. "Może ktoś dokona przełomowego odkrycia za kilka lat, a może jutro? Dlatego warto prowadzić badania, a nuż to ktoś z nas dokona odkrycia" - dodaje.

Według profesora, w badaniach teoretycznych nad informatyką kwantową oprócz gotowych materiałów przydatne są "komputer, własna głowa i rozmowy z ludźmi".

"Osobiste kontakty z naukowcami są bardzo ważnym elementem naszej pracy. Program w ramach Międzynarodowych Projektów Doktoranckich jest szansą na takie ważne spotkania i rozmowy. Doktoranci w ramach projektu będą mogli wyjechać do dobrych ośrodków zagranicznych na co najmniej pół roku" - podkreśla.

W projekcie koordynowanym przez prof. Kryszewskiego będzie uczestniczyło 12 doktorantów. Zespół jeszcze nie jest skompletowany i niedługo rozpoczną się poszukiwania osób, które chciałby wziąć udział w projekcie.

"Jesteśmy nastawieni na młodych. Chcemy, żeby nasi naukowcy zobaczyli, że mogą funkcjonować na całym świecie, żeby przestali myśleć o Polsce, jak o zaścianku. Istotniejszy jest rozwój młodych ludzi, którzy wezmą udział w tym projekcie, niż to, co zostanie w wyniku projektu zbudowane" - podkreśla naukowiec.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala