Dr. Michio Kaku: Komputery kwantowe zmienią wszystko — od raka po podróże międzygwiezdne

Przez tysiące lat ludzie żyli w ubóstwie, chorobach i niepewności. Jeśli dożyłeś trzydziestki, mogłeś mówić o szczęściu. Potem przyszła nauka — lokomotywy, żarówka, tranzystor — i historia przyspieszyła tak gwałtownie, że trudno za nią nadążyć. Dziś stoimy u progu piątej fazy rewolucji technologicznej. A jej nazwa brzmi: komputer kwantowy. Dr. Michio Kaku — współtwórca teorii strun pola, fizyk teoretyczny z City University of New York i autor bestsellerów takich jak Hyperspace, The God Equation czy Quantum Supremacy — wierzy, że ta technologia odmieni dosłownie wszystko: medycynę, energetykę, prognozowanie pogody, a nawet nasze rozumienie starzenia i śmierci.

Czym właściwie jest komputer kwantowy?

Żeby zrozumieć rewolucję kwantową, trzeba najpierw pojąć, czym różni się ona od tego, co mamy dziś. Zwykły komputer — ten na twoim biurku — operuje na zerach i jedynkach. Każdy bit informacji to albo 0, albo 1. Procesor przetwarza te bity sekwencyjnie, jeden po drugim, z prędkością miliardów operacji na sekundę. Komputer kwantowy działa na zupełnie innej zasadzie. Zamiast bitów używa kubitów — i tu zaczyna się magia. Jak wyjaśniał fizyk Richard Feynman, jeśli zastąpimy zera i jedynki stanami atomów, otwierają się drzwi do zupełnie nowego wymiaru obliczeń.

Atomy zachowują się jak wirujące bączki — umieszczone w polu magnetycznym mogą albo ustawić się zgodnie z polem, albo w opozycji do niego. Ale w świecie subatomowym mogą też znajdować się w nieskończonej liczbie kombinacji tych stanów jednocześnie. To zjawisko fizycy nazywają superpozycją. Kubit nie jest ani zerem, ani jedynką — jest obydwoma naraz, w różnych proporcjach. Kiedy kubity wchodzą ze sobą w interakcję, powstaje splątanie kwantowe — zjawisko, które Einsteina wprawiało w konsternację, a które dziś napędza najpotężniejsze maszyny obliczeniowe w historii.

Komputer Google o nazwie Sycamore — pierwszy, który osiągnął tzw. supremację kwantową — posiada 53 kubity i jest w stanie przetwarzać 72 biliony bajtów pamięci. To moc obliczeniowa, która przyćmiewa jakikolwiek konwencjonalny komputer na Ziemi.

Rewolucja w medycynie: od tajemnicy raka do kwantowej diagnozy

Jednym z najbardziej ekscytujących zastosowań komputerów kwantowych jest medycyna. Rak — choroba, która od dekad pozostaje jedną z największych zagadek współczesnej nauki — dotąd wymykał się systematycznemu zrozumieniu. Zwykłe komputery próbują metodą prób i błędów, ale brakuje im mocy, by przeanalizować miliardy możliwych interakcji na poziomie molekularnym. Komputer kwantowy działa na poziomie neutronów, protonów i DNA. Dzięki temu może symulować procesy biologiczne z dokładnością, o jakiej zwykłe maszyny mogą tylko pomarzyć.

Istnieją psy potrafiące wywęszyć raka z ponad 99-procentową skutecznością — mają 220 milionów receptorów węchowych w porównaniu z naszymi pięcioma milionami. Przez lata naukowcy zastanawiali się, co dokładnie wykrywają te zwierzęta. Odpowiedź brzmi: komputer kwantowy może w końcu rozłożyć ten sygnał na czynniki pierwsze, zidentyfikować konkretne biomarkery i stworzyć diagnostykę, która dorówna — a może nawet przewyższy — psim nosom.

„Rak to zagadka. Choroba Parkinsona to zagadka. Zwykłe komputery nie są w stanie złamać tego kodu. Dopiero komputery kwantowe, pracujące na poziomie pojedynczych atomów, mogą to zmienić