Fréttablaðið - 17.10.2015, Blaðsíða 96

sem skildu hvorki upp né niður í
skammtafræðinni. „Ef þú heldur að
þú skiljir skammtafræði, þá skilurðu
ekki skammtafræði,“ sagði Feynman.
Feynman var sannfærður um
að ómögulegt væri að líkja eftir
skammtafræðilegum kerfum (nátt-
úrunni) í hefðbundnum tölvum.
Hann þróaði því aðferðafræði nýrrar
tölvu sem byggir á sjálfum lögmálum
náttúrunnar.
Skammtabestun
Í dag, áratugum eftir að Feynman
kynnti hugmyndir sínar, hafa stór
skref verið tekin í átt að nothæfum
skammtatölvum. Viðar Guð-
mundsson, prófessor í eðlisfræði
við Háskóla Íslands, segir skammta-
tölvuna vera spennandi hugmynd en
þó gríðarlega flókna í útfærslu.
„Við sjáum í líkanagerðinni að
skammtatölvan myndi færa okkur
óhemju afl. Við erum líka meðvit-
aðir um að þetta gerist ekki strax,“
segir Viðar. „Reikningar, sem taka oft
nokkrar vikur á fjölmörgum tölvum
og þúsundum kjarna, gætu tekið
örskotsstundu í skammtatölvu.“
Dagleg tölvunotkun okkar mun
taka litlum breytingum með inn-
reið skammtatölvunnar. Frekar mun
hún boða byltingu á æðri sviðum
tölvunarfræðinnar, þar á meðal í
gervigreind. Einnig í þróun lyfja,
líkanagerð loftslagsvísindamanna og
jafnvel í leitinni að framandi lífi, svo
eitthvað sé nefnt. Þetta eru svið sem
einkennast af stórkostlegu flækju-
stigi. Skammtatölvan boðar bestun
verkferla á nær öllum sviðum mann-
legra athafna.
Verkfæri komandi kynslóða
Viðar bendir á að áratugir muni líða
áður en helstu þröskuldar verða yfir-
stignir í þróun skammtatölvunnar.
Engu að síður hafa miklar framfarir
átt sér stað undanfarið. Ástralskir vís-
indamenn tilkynntu á dögunum að
þeim hefði tekist að smíða rökhlið
skammtatölvu í silíkonkristal, sem er
sama efni og tölvuflögur eru almennt
úr. Hingað til hefur þurft fágæt efni
ReikningaR,
sem taka oft
nokkRaR vikuR á
fjölmöRgum tölvum
og þúsundum kjaRna,
gætu tekið
öRskotsstundu í
skammtatölvu.
Viðar Guðmundsson,
prófessor í eðlis-
fræði við háskóla
Íslands
Þrátt fyrir að vera frum-byggi á norðurslóðum hefur undirritaður aldrei tekið skammdegið í sátt. Það er ónáttúra í mönd-ulhalla Jarðar. Skortur
á samhverfu í valsi reikistjörnu og
sólstjörnu. Segjum sem svo að höf-
undur freisti þess að leiðrétta þessa
augljósu villu í náttúru alheimsins og
eyða breytum sem eru orsökin fyrir
öxulhalla reikistjarna svo að allir
geti nú notið samhverfunnar. Engu
verður breytt úr þessu en mögulega
getur hliðarsjálf mitt notið þessa í
alheimshermi. Í alheiminum er að
finna á bilinu 1078 til 1082 atóm. Þar
sem undirrituðum er umhugað um
verndun regnskóganna og blygð-
unarkennd fólksins í umbrotinu þá
verða þessar tölur ekki birtar í heild
sinni. Núllin eru allmörg.
Það þarf verulega reiknigetu
til að hrinda verkefninu í fram-
kvæmd. Lausnin felst í furðulegum,
skammtafræðilegum eiginleikum
frumeinda, rafeinda og fleiri einda
sem geta verið í margs konar ástandi
hverju sinni. Á meðan venjulegar
tölvur nota tvenndarkerfi, 1 eða 0, og
agnarsmáa smára sem annaðhvort
eru virkir eða óvirkir, til að tákna
og merkja gögn þá notar skammta-
tölvan skammtabita. Eitt bæti í borð-
tölvunni samanstendur af átta bitum
(fjórar mögulegar útfærslur 1 og 0).
Skammtabiti getur táknað það sama,
og ástand þar sem biti er í hvoru gildi
fyrir sig (1, 0 og ?).
Þannig þarf skammtatölvan ekki
að reikna sig í gegnum allar fjórar
útfærslur 1 og 0 í leit að réttu svari
eins og borðtölvan. Hún gerir það
samstundis. Með auknum fjölda
bæta verður veldisvöxtur og viti
menn, skammtatölva með 300
skammtabæti gæti framkvæmt fleiri
útreikninga á augnabliki en það eru
atóm í alheiminum.
Flækjustig í öðru veldi
Ruglingslegt? Örvæntið ekki. Faðir
skammtatölvunnar var kvenna-
bósinn og bongótrommuleikarinn
Richard Feynman. Hann var einn-
ig einn áhrifamesti eðlisfræðingur
allra tíma, handhafi Nóbelsverð-
launa í eðlisfræði og samstarfsmaður
Roberts Oppenheimer í Manhattan-
verkefninu. Feynman var snillingur
en þó samúðarfullur í garð þeirra
Kjartan Hreinn
Njálsson
kjartanh@365.is
Skammtastökk til betrunar
Innreið skammtatölvunnar mun snerta daglegt líf allra. Vísindamönnum hefur tekist að þróa helstu grunnstoð
hennar úr silíkoni. Fjarlægur draumur er skyndilega innan seilingar. Byggir á lögmálum sjálfrar náttúrunnar.
ef þú helduR
að þú skiljiR
skammtafRæði,
þá skiluRðu ekki
skammtafRæði.
Richard Feynman, eðlisfræðingur
Rau›arárstígur 14 · sími 551 0400 · www.myndlist.is
mánudaginn 19. október, kl. 18
í Gallerí Fold, á Rauðarárstíg
Kristján D
avíðsson
Á uppboðinu verður gott úrval verka samtímalistamanna
svo og fjöldi frábærra verka gömlu meistaranna.
Verkin verða sýnd laugardag kl. 11–17,
sunnudag kl. 12–17, mánudag kl. 10–17
Listmunauppboð
í Gallerí Fold
Hægt er að skoða uppboðsskrána á myndlist.is
Google og NASA gera nú tilraunir með skammatölvuna D-WAVE.
til þess. Púsluspil skammtatölvunnar
smellur saman, hægt og rólega.
Viðar bendir á að enn á eftir að
útfæra inn- og útlestur slíkrar tölvu.
„Það gæti verið þúsund sinnum
erfiðara vandamál,“ segir hann. „En
á sama tíma get ég sagt að fólk sem er
nær þeim hluta er snýr að vélbúnað-
inum segir, kannski í hroka, að þetta
séu nú fyrst og fremst verkfræðilegar
spurningar, ekki fræðilegar.“
Viðar, sem alla jafna er djúpt sokk-
inn í útreikninga, á ekki von á að
nota skammtatölvu til auðvelda sér
verkin í sinni tíð. En það gæti farið
svo að nemendur hans við Háskóla
Íslands fái tækifæri til þess. „Ég vona
það svo sannarlega,“ segir Viðar og
hlær.
1 7 . o k t ó b e r 2 0 1 5 L A U G A r D A G U r40 h e L G i n ∙ F r É t t A b L A ð i ð
Tækni