Spomeňte si na matematické problémy zo strednej školy… a zamyslite sa nad jedným slovom, ktoré ich dokonale popisuje: Komplexné? Správne! Teraz si pozrime, čo vedci v oblasti kvantového počítania nazývajú komplexnými problémami. Možno vám to zmení pohľad!
KOMPLEXNOSŤ V POČÍTANÍ
Informačné technológie umožnili obrovské množstvo nových schopností v mnohých oblastiach: komunikácia, inžinierstvo, podnikanie, zdravotníctvo, vzdelávanie, zábava… Digitálna transformácia neustále mení našu spoločnosť a životy: myslite na internet, smartfóny, umelú inteligenciu. Správne!
Ale stále existujú problémy, ktoré sa nedajú vyriešiť klasickými počítačmi, a to súvisí s tým, čo sa nazýva komplexnosť problému.
ČO NÁZVAME KOMPLEXNÝMI PROBLÉMAMI?
Problém sa považuje za komplexný, keď počet výpočtov alebo kombinácií rastie veľmi rýchlo, keď sa veľkosť problému zväčšuje. Tu je príklad: existuje sto dvadsať spôsobov, ako usporiadať päť ľudí okolo stola. Ale čo keď ich je desať? Máte nejaký odhad? No, existuje tri milióny a šesťsto tisíc rôznych spôsobov, ako ich usadiť. A každýkrát, keď pridáte jedného človeka, počet možností rastie exponenciálne. To isté platí aj pre výpočet optimálnej trasy medzi dvoma bodmi. Vlastne, naše každodenné životy sú plné komplexných problémov!
ROZKLAD VEĽKÝCH CELKOVÝCH ČÍSEL
V súčasnosti mnohé kryptografické výpočty, a najmä tie, ktoré zabezpečujú transakcie kreditnými kartami, závisia od rozkladu veľkých celkových čísel. Aj keď ich násobenie je veľmi jednoduché, nájsť faktory veľkého celkového čísla je veľmi ťažké. Na výpočet tohto úlohy môže byť potrebné doslova miliardy rokov pri súčasných kryptografických kľúčoch, ktoré majú dvesto číslic.
V skutočnosti v roku 1994 profesor Peter Shor z Massachusettského technologického inštitútu dokázal, že kvantový algoritmus dokáže tento úkon vykonať v priebehu sekúnd. A v roku 2001 kvantový počítač IBM so siedmimi qubitmi dokázal spustiť malú ukážku tohto algoritmu.
Zatiaľ sú však kvantové počítače príliš malé na to, aby dosiahli rozklad veľkých celkových čísel, a navyše kvantová kryptografia už prichádza s novými metódami, ktoré budú zásadne nezlomné a bezpečné.