21-asrning atom bombasi, to’rtinchi texnologik inqilob sababchisi xullas hali to’liq ishga tushmay turib Kvant kompyuterlari bizga ko’p imkoniyatlar va qiyinchiliklar va’da qilmoqda.
Kvant kompyuterlari qila oladigan eng oddiy ish – parolingizni aniqlash. Shuning o’zi ham insoniyat uchun yetarlicha xavf-xatarni keltirib chiqaradi. Kvant kompyuterining oldida eng mustahkam xattoki shifrlangan parollar ham istalgan so’zni o’ylab topishdek oson ish. Demakki, bunday kompyuter hakerning qo’lida qolsa, barcha eshiklar ochiq degani. Bu holatda zamonaviy shifrlash yo’li bilan parollarni yoki xabarlarni uzatish usuli foyda bermay qoladi. Bu albatta himoyaning yangi usulini topishga majbur qiladi. Hozirda bunday usul nazariyada ishlab chiqilgan amaliyotda esa deyarli qo’llanilayotgani yo’q. O’tgan yili 23-oktyabrda Google Sycamore nomli kvant kompyuteri zamonaviy superkompyuterlar 10 000 yil hisoblaydigan amaliyotni 200 soniyada hisoblab buni isbotladi. Bu haqda Nature.com da xabar berdi. Keyinchalik IBM hozirgi superkompyuterlar ham bu amalni bajara olishi, biroq bunda biroz boshqa usuldan foydalanishi va bu tahminan 2.5 kun vaqt talab qilishini nazariyada aytib o’tdi. Googlening kvant kompyuteri dunyodagi birinchi amaliy vazifani, kalkulyator vazifasini bajardi.
Parolni qanday aniqlash haqida detallarga berilmasdan tushunishga harakat qilamiz.
Bilamiz, kompyuterlar ikkilik sanoq tizimida hisob kitob qiladi. Ya’ni kompyuterning tili 1 va 0, ha va yo’q, + va – yoki tok bor va tok yoq kabi atigi ikki holatdan iborat. Inson mana shu ikki holat yordamida zamonaviy superkompyuterlarni yaratdi.
Endi misol uchun eng oddiy 2 sondan iborat parol tanlaylik. Yanayam oson bo’lishi uchun ikkilik sanoq tizimida bo’lsin.
Aytaylik, tanlagan parolimiz – 011
oddiy kompyuter bunday parolni bir lahzada aniqlab beradi. Sababi uni terib chiqish kombinatsiyalari atigi 8 ta.
Yani ikkilik sanoq tizimida bizning parolimiz uch ishoradan iborat bo’lsa quyidagi variantlardan biri albatta bizning parolimizga mos keladi.
1. 000
2. 001
3. 010
4. 011
5. 100
6. 101
7. 110
8. 111
Tushunarli… Albatta parol bunchalik oson bo’lmaydi. Lekin biz parolning nechta xarfdan iborat ekanligini bilib nechta kombinatsiyasi mavjudligini topa olamiz. Formulasi oddiy yuqoridagi parolning kombinatsiyalari soni 2*2*2=8 dona. Agar parolimiz 8 ta ishoradan iborat bo’lib o’nlik sanoq tizimidagi faqat sonlardan iborat bo’lsa 10^80 = 1e+80 (bir va 80 ta nol) dona kombinatsiyalarning biri bo’lar edi.
Buning o’zi ham yetarlicha qiyin. Ammo superkompyuterlar buni aniqlashi mumkin. Kvant kompyuterlariga esa bu soniyalarni ham talab qilmaydi.
Nega? Chunki kvant kompyuterlari bit emas qubit lar bilan hisoblaydi. Bit 0 va 1 bo’lsa va bir vaqtning o’zida yoki 0 yoki 1 bo’lishi mumkin bo’lsa, qubit bir vaqtda ham 0 ham 1 bo’lishi mumkin. Bu mantiqdan tashqarida. Ammo tasavvur qila olamiz. Oddiy misol keltiramiz qubitning mazmuni – “uni o’lchamaguningcha aniq holatini bilmaysan”. Tanganing ikki tomoni bor. Uni yerga tashlasangiz bir tomoni yuqoriga qaraydi, ammo yerga tushmasidan turib siz aniq bir holatini ayta olmaysiz. Ya’ni biz tangani otib mayli… havoda tursin, qanday holatda ekanligini tekshirmagunimizcha bilmaymiz. Bu holat superpozitsiya deyiladi. Tushunarsiz bo’lishi mumkin, lekin shuning evaziga kvant kompyuteri bir vaqtda bir bitning ikki holatida bo’la olishini inobatga olib, u tog’ri javobni bilishiga ishora qilish mumkin. Ya’ni bir vaqtda bir bitning ikki variantini oladi va vaziyatga qarab istalganini tanlab beraveradi.
Bunday hisoblash tezlashar ekan, oldindagi yuqori hisoblash quvvatini talab qilayotgan vazifalar juda oson va lahzalarda hal bo’ladi. Sun’iy intellekt mislsiz darajada rivojlanish imkoniga ega bo’ladi (mislsiz deganda inson aqli tasavvur qilib ulgurmagan chegaralarga yetishi nazarda tutiladi).
Bu har qanday kimyoviy elementlarning formulasi, aralashmalari formulasining natijasi bir lahzada tayyor bo’ladi degani, Natijada inson har qanday kasalliklarga davoni qisqa muddatlarda topish imkoniga ega bo’ladi. Bundan tashqari koinotni zabt etishda, fazoga ko’tarilishda ishlatiladigan eng samarali sintetik yoqilg’I formulasi kashf qilinadi. Ilm fan rivojlanishi yanada jadallashadi. Ayniqsa bularning barchasi hali tasavvurimizda. U keltrib chiqaradigan muammolarni hali to’liq tushunib olganiimiz ham yo’q. Faqatgina zamonaviy kriptografiyani samarasiz usulga aylantirib qo’yishining o’zi katta xavf-xatarlarni olib kelishi ma’lum. Biroq bu aysbergning uchi bo’lishi ham mumkin, xuddi atom bombasi kabi uning ham yaratilishidan katta imkoniyatlarni ko’zlamoqdamiz. Eng qizig’I shundaki, biz kinolarda ko’rgan Temir odamni yaratish fantastika bo’lmay qoladi. Kompyuterlar shu darajada aqlli, Biznes esa samarali bo’lishi aniq.
Yuqoridagi fikr, kutishlarning barchasi ertagayoq bo’lmaydi. Sababi Bunday kompyuterlarning ishlashi uchun o’ta sovuq (-270 C) xona haroratini saqlash lozim bo’ladi. Bu hozircha…
Temir odamni yaratish uchun esa yana bir necha yillab dasturlash nishlari olib boriladi.
Xullas oldinda insoniyatning yangi bosqichga qadami turibdi, butunlay yangi sohada minglab innovatsiyalar, yangidan yangi biznes modellar paydo bo’ladi.
Buning ustida Google, Microsoft, IBM, Oracle kabi kompaniyalar ish olib borishmoqda. IBM 2023 yilda kvant kompyuterlarini tijoratga chiqarishni xabar qildi. Xabarga ko’ra ushbu kompyuter 1121 qubitli bo’ladi. Ya’ni 2 ning 1121 inchi darajasini bir lahzada hisoblash imkoniga ega. Bundan tashqari hozirdanoq million kubitli kompyuterlar yaratilishi ustida ishlashmoqda. Bu cheksiz (ma’joziy ma’noda) hisoblash imkoniyati degani. Darvoqe Google ning Sycamore kompyuteri 53 qubitli edi.
Hozirdan kvant kompyuterlarining imkoniyatini sinab korish uchun va kvant kompyuting ni o’rganish uchun IBM ochiq platforma yaratgan.
Qisqa xulosa: Rivojlanish uchun ikki omil: aql va resurs kerak bo’lsa, kvant kompyuterlari resurslarning (hisoblash resurslari. Oziq ovaqatlar emas) yangi bosqichi bo’ladi va ish yana insoniyat aqlining, ilm-fanning rivojlanishida qoladi.
Robin Wilton – Fact Sheet: Does quantum computing put our digital security at risk?
Jason Bloomberg – This Is Why Quantum Computing Is More Dangerous Than You Realize
The Realities of Quantum Computing: Promises vs Facts
Nicole Hemsoth – QUANTUM COMPUTERS ARE THE FUTURE NUKES OF THE IT WORLD
Googlening Sycamore Kvant kompyuteri natijasi haqidagi Nature.com ga bergan xabari
Yana bir tarix haqidagi post. Timeline of Computer History
IBM ning Learn Quantum Computing sahfasi
Quantum computingni o’rganish platformasi
Youtubeda TEDxSPB dagi taqdimot Алексей Кавокин (rus tilida)
Kvant kompyuterlari qanday ishlashini oson tushunish uchun video (rus tilida)
