Munduak beste lege batzuk ditu mikro mailan

Munduko lege berriak, zientzialariei baino, filosofia atsegin duten pertsonei bideratuta daudela eman dezake. Izatez, adimen deterministikoenentzat ulertzeko zaila bada ere, mundua ez da kontatu ziguten modura zuzentzen. Errealitatea ez da antzematen dugun bezain erreala, ez behintzat maila mikroskopikoan.

Fisika edo mekanika kuantikoa agertu zenetik, zientziak zehatzak diren eta mundu txikia zuzentzen duten lege fisiko berriak eskuragarri ditu. Inoiz ezin izan dugu gaur egun besteko ezagutza zehatzarekin aurreikusi gure unibertsoan gertatuko dena.

Zer gertatzen da aldi berean Shakespeareren jarraitzailea eta fisika kuantikoaren inguruko ikertzailea bazara: Ezer ez dakidala baino ez dakit, bertsio kuantikoa

"Nolabaiteko segurtasunarekin esan dezaket inork ez duela mekanika kuantikoa ulertzen". Baieztapen honekin jaso zuen Richard Feynmanek Nobel saria fisika kuantikoaren inguruko bere ikerketengatik.

Dirudienez, fisika moderno honekin determinismo newtondarrak aurreikusten ez zuen gauzen zehaztasun-eza edo ezagutzen dugun mundua aurreikusteko ezintasuna dakarten zenbait kontzeptu agertzen ari dira. Honek paradigma eta errealitatea ulertzeko modu berri bat dakartza eta, hortaz, gure lan egiteko modu berri bat ere bai.

Teorian oinarritutakotik haratago: Supermerkatuetako ateak eta fisika kuantikoa

Fisika eta konputazio kuantikoa aditzerakoan badirudi hitz hauek seguruenik Schrödingerren ondorengo diren zenbait buru bikainen eskura baino ez daudela. Inondik inora ere ez. Fisika berri honek egunerokotasunean erabiltzen ditugun hainbat tresna ekarri ditu: laserrak, zuntz optikoa eta baita ate automatikoetako sentsoreak ere. Supermerkatu batean sartu eta atea mugimendu sentsore baten bidez modu automatikoan zabaltzen den aldi bakoitza fisika kuantikotik ateratako jakintzan dago oinarrituta.

Fisika kuantikoak hainbat printzipio konplexu maneiatzen ditu, baina lehenbizi, has gaitezen oinarrizko kontzeptuetatik:

• Gainezarpen kuantikoa, animalistak horren atsekabetuta dituen Schrödingerren katua ekar diezazukeena burura. Printzipio honek esaten digunaren arabera, edozein oinarrizko elementu (atomoen edo molekulen antzera maila mikroskopikoan, bloke baten moduan jokatzen duen edozein elementu mikroskopiko zatiezin) bi egoera eta lekutan egon daiteke aldi berean. Katuarekin gertatzen den bezala, kutxa zabaldu arte ez baitakigu bizirik edo hilik dagoen.

  Printzipio honek baztertzen duen lehen kontua da, ordenagailu batek uler dezakeen hizkuntzaren informazio unitate txikiena den, bit bakoitza jada ez dela 0 edo 1 izan behar (itzalita edo piztuta dagoen etengailu bat izango balitz bezala), baizik eta, maila subatomikoan, qubit batek (bit kuantikoa) aldi berean jardun dezakeela 0 eta 1 bezala edo bi hauen arteko espektro batean egon daiteke.

• Gurutzatze kuantikoa, elkarrekin konektatuta dauden partikulen existentziaz hitz egiten digun printzipioa. Einstein bera ere kezkatzen zuen kontzeptu hau gertatzeak: bi partikulek ezaugarri berberak dituen batasun bat osatzen dute. Gertatzen dena da, partikula bi hauetako bat eraldatua denean bestea bere "partikula bikiak" jasandako aldaketaz ohartzen dela argiaren abiadura baino azkarrago. Dragon Ball-en Goku eta Vegeta fusionatu eta izaki bakarra osatzen dutenean gertatzen den berdina gertatuko zen, banatutakoan horietako batek besteari gertatzen ari zaiona bizitzen baitu momentuan bertan.

• Uhin-partikula bitasuna, hasieran uhinak gauza bat eta partikulak beste gauza ezberdin bat zirela uste zen. De Broglie-ri esker jakin zen argia, aldi berean, uhin eta partikula zela. Eta batzuetan uhin baten modura eta beste batzuetan partikula modura jokatzen zuela. Adibide etxetiar bat imajina genezake, aldi berean egongelan eta sukaldean egon ahalko bagina bezala; gu batean edo bestean egongo gara, baina mundu mikroskopikoan gaudenez eta aldi berean onda garenez, bi tokietan egongo bagina bezala jokatuko dugu. Horregatik da fisika kuantikoa probabilistikoa: nire etxean 100 aldiz sartzen bazara, batzuetan egongelan egongo naizelako eta beste batzuetan sukaldean.

Konputazio kuantikoa, informatika-paradigma berri bat

XXI. mendean lege berri hauek ulertzeaz gain, ezagutza berri hori guztia erabiltzen hasi gara.

Europar Batasunak Bigarren Iraultza Kuantikoa erdiesteko aurrerapenerako lau oinarri handi ezarri ditu. Hauetariko bat konputazio kuantikoa da, edo beste modu batean esanda, fisika kuantikoaren legeen arabera funtzionatzen duten ordenagailuak.

Egunero gozatzen dugu konputazio klasikoak emandako abantailez. Hala ere, gaur egungo ordenagailuek konpondu ezin dituzten hainbat erronka aurkezten zaizkigu. Fisika kuantikoaren legeak exekutatuz baino lortu ezin dugun kalkuluak egiteko potentzia askoz handiagoa behar dugu. Honek ordenagailu kuantiko unibertsalak garatzea dakar, Qbit (bit kuantiko) kopuruaren arabera esponentzialki eskalatuko diren egoerak sortzeko gainezarpen eta korrelazio fenomeno mekaniko kuantikoez baliatuko direnak.

Hortaz, zer egiten du ordenagailu kuantiko batek? Eta, zein alderdi hobetuko ditu?

Kalkuluak modu eraginkor eta azkarragoan egitea ez da konputagailu kuantikoen eginkizun bakarra. Gainera, adimen artifizialaren garapena azeleratzeko ahalmena daukate. Honek, besteak beste, ibilgailu autonomoen softwarea hobetzen lagunduko liguke.

Ordenagailu kuantikoek imitatzen saiatzen diren molekulen propietate berberak erabiltzen egiten dute lan. Modu horretan, ordenagailuak, ibilgailu elektriko edo eguzki-paneletarako eraginkorragoak diren materialak sortu eta jada existitzen diren produktuak hobetu ahalko dituzte, erreakzio kimiko konplexuagoak maneiatzeko gai izango baitira. Osasun zientzien arloan ere, hobeak eta merkeagoak izango diren sendagaiak garatzeko gai izango dira.

Azken finean, simulatua izan behar duen edozein arlotako sistema konplexutarako erabili ahalko ditugu. Hori guztia ia edozein arlotara izango da estrapolagarria: biologia, astrofisika, automobilgintza, kimika, medikuntza, sendagaien ikerketa, aurreikuspen meteorologikoak, finantza-merkatuen azterketa eta abar luzea.

Orain arte ordenagailu kuantikoak ez dira ahalmen ezta fidagarritasun handikoak izan, daukaten hutsegite-tasa altua delako. Hala eta guztiz ere, enpresa zein gobernuetatik hauen aldeko apustua egiten jarraitzen da eta horren eraginez, Internet heldu zeneko maila berean jar genezakeen Bigarren Iraultza Kuantikoan aurkitzen gara. Argi izan behar dugu orain teknologia hau aztertzen hasten ez bagara, ez garela berau erabiltzeko gai izango teknologia honek eztanda egiten duen unean.