Czym są technologie kwantowe?

AUTOMATYCZNA TRANSKRYPCJA PODCASTU

Jan Stradowski przy mikrofonie witam państwa człowiek 20 wybiera się dzisiaj w podróż do krainy kwantów dodaj tyle ostatnio mówi o technologiach kwantowych w pojawia się ten termin nawet w filmach science-fiction całości chodzi z tymi fantami jak technologie kwantowe mogą zmienić na świat o tym opowie dzisiaj dr Anna Kamińska biznes Development manager firmy Creotech instrument dzień dobry dzień dobry w komputerach kwantowych mówi się od wielu lat tak w zasadzie same kwarta to Rozwiń » już mówiły o jeszcze bardziej dawna, ale jak się tak słucha tego co w powszechnym takim obiegu krąży na temat tego sformułowania właściwie nie bardzo wiadomo, czego zacząć może zacznijmy od takich zupełnych podstaw to są Quant to jest Quant tak naprawdę jej ta kwestia dlatego właśnie tak trudno jest dlatego tyle tyle różnych opinii Książe czy legend czy ten ten świat kwantowy nawet jakąś taką mają jest osnute, a że niekoniecznie zawsze łatwo wytłumaczyć z tego względu, że my takim codziennym życiu nie jesteśmy za bardzo przyzwyczajeni do zjawisk kwantowych panel z reguły tam zachodzą w tym świecie mikro nano, gdzie trudno jest nam bezpośrednio coś doświadczyć czy zauważy sieć, więc jeszcze jak mówił kwarta to często się posługujemy jakimiś takimi przenośnia porównanie równaniami, ale tak naprawdę też sprowadza do tego, że w tym właśnie świecie cząstek elementarnych czy w tym tym świecie ich również oddziaływań, ale ich właściwości nie są dokładnie tak jak byśmy sobie te i intuicyjnie mogli wyobrazić czy byli przyzwyczajeni, czyli np. pewne wartości nie przyjmują tak pełnej skali wartości powiedzmy od zera do jedynki przez wszystkie możliwe wartości po drodze np. po albo 14 tylko przyjmują wartości dyskretne tzw, czyli hartowane, czyli jest to albo zera albo 1, a co lepsza jeszcze te, zwłaszcza własności cząstek są takie że, zanim nie zmierzymy czy jest to 01 ta powiedzmy w wartość, która nas interesuje to ta książka może być w stanie o wartości nie określanej może być pewna mieszanka zera bądź jeden z tzw. prawdopodobieństwa ami czyni wiemy tylko tyle np. przygotowując stan takiej cząstki elementarnej, a że z pewnym prawdopodobieństwem jak zmierzymy stan tej cząstki będzie 0, a z pewnym prawdopodobieństwem 1 natomiast nie wiemy w jakim stanie ta cząstka się znajduje dopóki tego pomiaru nie wykonamy co więcej pomiar sprowadza ten stan do tej wartości 0 bądź jeden z pewnym sensie go niszczą czekolad są jak, więc nie są to łatwe pojęcia w związku z tym również nie jest łatwo potem zrozumieć jak komputery kwantowe działają, ale próbuje najlepiej będę mogła opowiedzieć co tam ją w środku dzieje z tego co pamiętam ze szkoły, toteż mówiło się Quant to jest tak jakby paczka energii energia, która jest wokół nas, która występuje w postaci promieniowania chociażby takiego światło ona jest nim nie jest taka zupełnie homogeniczne taka, jakby powiedzieć ciągła tylko ona występuje w takich paczkach możemy mówić ze świata jest zarówno cząstką, czyli fotony jak i falą, ale jeżeli mówimy, że jest cząstką jest taką paczką taką porcją tej energii to porcja jest ściśle określone dla danego dla danego Photon Jona no w tym momencie wykazuje pewne dziwne właściwości tych wcześniej pani mówiła, czyli we nie do końca wiemy, gdzie jest wiemy woli chodzą tam zjawiska takie coś może przeniknąć przez coś co wydaje się być barierą właściwy sposób taki niemożliwy z punktu widzenia fizyki takiej codziennej, czyli w tym sieci kwantowych, gdzie dzielimy tę nowinę patki, gdzie cząstki elementarne mają swoje za takie właściwości możemy tak określić dzieją się rzeczy dla nas niezrozumiałe takie nam na co dzień dziwne, ale zarazem użyteczne dla fizyków dla chemików dla naukowców tak dokładnie to z kolei, o czym pan mówi czyni to, że energia znowu jako ta właściwość cząstek elementarnych np. jest montowana w tym sensie np. jak sobie pomyślimy o atomie czyni je jednym z tych elementów podstawowych cegiełek, z których my wszyscy jesteśmy zbudowani można tutaj uszyć sobie takiego prostego wyobrażenia jak pewnie wiele osób słyszało w szkole, czyli że mam jakiś tam jądra, wokół którego krążą elektrony atomie i teraz wszystkie te elektrony na kolejnych tzw. po mają konkretne Energie i jest możemy światłem wywoływać przejścia tych elektronów możemy je wzbudzać najwyższe poziomy na świat, dostarczając energii i się okazuje, że nie możemy tego zrobić po prostu świecą sobie jakąś jakąś lampką na ten mecz czy światło na ten Atom od dowolnej długości fali dlatego właśnie, że przejście pomiędzy poziomami odpowiadają konkretnym tym wyłącznie w i musimy się wstrzelić oraz światło tym obraz obrazku kwantowym składa się z podstawowych w tak elementarnych fotonów, które też niosą ze sobą i energii, ale w tych konkretnych określonych w rękach czy porcjach kwantowych, a więc musimy się tu gość odpowiada w tym obrazku energii poszczególnych fotonów wstrzelić w wodę energię przy jeszcze potem wracam na ten stan poprzedni wyż świeca też energię w postaci światła, ale znowu światło jest o jakiejś konkretnej określonej energii długości fali odpowiadającej właśnie temu przejściu, a więc tak samo są to zjawiska, które nie nie znam łatwo intuicyjnie zrozumieć takiego doświadczenia z codziennego świata tym niemniej bardzo ciekawe no właśnie ciekawe do wykorzystania w technologiach w aucie cała ta historia teraz od ostatnich kilku lat czy już nawet kilkudziesięciu lat tworzenia i technologii kwantowych też próba okiełznania najpierw lepszego zrozumienia tych zjawisk kwantowych i właściwości ciała takich oddziaływań tej skali pojedynczych atomów czy czy Foton na potrzeby Gosia codzienne w instytucjach zjawisko chyba kwantowe, chroniąc zakłócają transmisję internetową mam nadzieję, że państwo cały czas nas słyszą to jest kwestia tego, o czym mówiliśmy wcześniej sama fizyka kwantowa sama za mechanika kwantowa, toteż nie jest jakoś bardzo nowa koncepcja naukowa jest to znane od dosyć dawno już fizykom same zjawiska kwantowe, chociaż może nie dajmy sobie z tego sprawy są wykorzystywane w kwestii na co dzień, bo właściwie cała na falę wtórnika jako, jakie dziś używamy funkcjonuje w dużym stopniu właśnie dzięki temu wiemy jak jak funkcjonuje fizyka na poziomie kwantowym jak najbardziej nie tylko, że ta nasza elektronika, które używamy na co dzień i opiera się na zjawiska, które są wywoływane przez znaczące ilości cząstek czy biurowe właściwości elektronów, które tam sobie podróżują przez przez nasze materiały w elektronice natomiast technologie uchwałę taką fakturę tworze, jakim obecnie zaczynają już działać, opierając się na włościach pojedynczych wyrok i właściwości cząstek w związku z tym można uzyskać zupełnie nowe efekty i zupełnie nowy sposób pracy władz np. komputerów, kiedy nie opieramy się na materiałach jako zbiorze duże ilości cząstek opieramy się na pojedyncze cząstkach, budując komputery kwantowe np. czy nie chodzi, więc do tego poziomu atomowego słup atomowego jesteśmy w stanie opanować pojedynczymi atomami, aby wykonać na nich część ich pomocą obliczenia dokładnie tak dokładnie tak, chociaż ta podstawowa koncepcja jest ciągle ta sama to znaczy ta, którą już nawet nie od od lat tylko od tysięcy lat stosujemy, że chcemy sobie pomóc w życiu codziennym, aby coś policzyć się dowiedzieć się czegoś więcej o świecie rozwiązać jakiś problem i ten problem, który jest dla nas zbyt trudne, żeby sobie policzyć w głowie próbujemy odwzorować czy czy próbujemy użyć jakiegoś narzędzia, które nam pomogło to obliczenia wykonać dzieci zaczynają, licząc np. na palcach jak nie o sobie dobrze zapamiętać wyobrazić jak jak jest sumować 2+2 np. potem niektórzy się pewnie bawili liczydła, gdzie sobie przed przesuwali, ale takie koraliki i mogli w ten sposób takie proste obliczenia wykonać kłopotem, a dane komputerów, gdzie wykorzystujemy już mnóstwo mnóstwo tzw. bitów i bramek logicznych, które ta to obliczenie wykonują, ale to nadal jest właśnie takie narzędzie do doliczenia tylko, że dużo bardziej efektywny zaawansowany sposób no i teraz nadchodzi mamy nadzieję era komputerów kwantowych już zaczynamy wykorzystywać właściwości atomów czy pojedynczych cząstek to do wykonywania obliczeń i tutaj to dodatkowa wartość jest taka, że te elementy te Tyl te poszczególne elementy, na które my próbujemy sobie te nasze obliczenia odwzorować to rzeczy mają być właśnie cząstki elementarne o właściwościach kwantowe, więc my te obliczenia też możemy wykonywać trochę inny sposób, bo musimy wykorzystywać te te kwantowe właściwości jak jak tzw. superpozycja, czyli to, o czym wspomniałam, że dana cząstka w trakcie wykonywania obliczeń, zanim wykonamy, zanim powiemy sprawcę, zanim wykonamy ten pomiar ostatecznej wartości w wyniku obliczenia może być jednocześnie zostanie 0 bądź 1 na czym jakimiś tam propos prawdopodobieństwa ami, tudzież splątania kwantowego zjawiska, które jest jeszcze nam trudniej intuicyjny sposób zrozumieć to nie doświadczamy go takim życiu codziennym także mamy nadzieję że, wykorzystując te kwantowe zjawiska będziemy w stanie to wyliczenia wykonywać nie tylko sprawnie, ale też inaczej, a drugi zupełnie innym ciekawym kierunkiem, a to to są obliczenia też na to są obliczenia kwantowe tzw symulację kwantowe, które polegają na tym, że nie liczymy na zasadzie 2+2 równa się 4 czy ta czyni nie nie wykonujemy takich prostych operacji ich, a pt. bramki logiczne tylko nasz problem, który próbujemy zrozumieć odwzorowuje my sobie w na ten świat kwantowe czerni np. te dziecko, które próbuje zrozumieć jak i w jaki sposób, dlaczego ptaki potrafią latać, a to dziecko nie potrafi latać niestety samo siebie buduje takie proste modele te jak papierowy samolocik i wykonuje jakiś skomplikowanych obliczeń, żeby zrozumieć na czym polega to że, że ta potrafi latać tylko po prostu sobie tutaj samolocie kieszenie bawi i w ten sposób też na zasadzie eksperymentu próbuje zrozumieć coś na ich czy zjawisko o-li dla jej kolejny kierunek badań czynie nie tylko, a obliczenia kwantowe, ale również kwantowe są relacje, a czy próba zrozumienia zjawisk kwantowych, które występują w naszym codziennym życiu codziennym świecie jak np. tworzenie struktur białka czy oddziaływania cząstek w reakcjach chemicznych próbujemy zrozumieć na komputerach kwantowych nie tylko poprzez obliczenia, ale też prze poprzez po prostu za zasymilowanych tego typu zjawisk bezpośrednio na cząstkach właściwościach kwantowych czy na tych tzw. kubitach właściwościach kwantowych dzięki temu mamy nadzieję, że komputery kwantowe pomogą zrozumieć w jaki sposób zachodzą niektóre reakcje chemiczne czy właśnie w jaki sposób tworzą się drogą strukturę białka czy pozwolą nam opracować lepszą metodę tworzenia nowych partii wytrzymałych materiałów czy materiałów lepszych właściwościach, więc tutaj TMS to umysły na zastosowanie komputerów kwantowych są są bardzo różne wszyscy oczywiście czekam na ten moment, kiedy te, kiedy zaczniemy widzieć już pierwsze rezultaty do tego momentu do tych kibiców kwantowych bitów tajemniczych wracamy za moment tuje części audycji ponownie przy mikrofonie Jan Stradowski ze mną studio wciąż dr Anna Kamińska biznes Development manager w firmie Creotech Instruments witam ponownie witam również ponownie rozmawiamy o Qantas ją technologiach kwantowych jak wcześniej wspomnieliśmy sama technologia, którą mu to teraz wykorzystujemy do umowy, czyli internet sama technologia nagrywania tej audycji emitowanie i radził w fale radiowe to wszystko ma związek z fantami, ale obawiamy się tych technologiach kwantowych, które są związane z poszczególnymi atomami cząstkami elementarnymi, bo to one są wykorzystywane w obliczeniach mówiła pani w poprzedniej części o tym, że dzięki technologiom kwantowym będzie można lepiej zrozumieć m.in. reakcje chemiczne, bo one zachodzą na poziomie atomowym, czyli też kwantowym w pewnym sensie czytałem jakiś czas temu jest też nadzieja, że dzięki komputerom kwantowym będziemy w stanie lepiej zrozumieć procesy zachodzące w granicach fizyki jądrowej, czyli też np. procesy, które mogą doprowadzić nas do wykrycia czy opracowania nowych źródeł energii takich jak fuzja termojądrowa czy to faktycznie jest możliwe czy to tylko na razie tylko fantastyka naukowa wg mnie jak jak najbardziej jest możliwe, ponieważ a, wykorzystując ta właściwości kwantowe pojedynczych cząstek czy kubitów tzw. AAA, czyli tych kwantowych bitów, a które są podstawą wszystkich komputerów kwantowych w tej chwili możemy nie tylko tak jak wspominam wykonywać obliczenia, ale też symulować zjawiska kwantowe w naszym codziennym występująca właśnie tak jak pan pełnią w naszym codziennym świecie w różnych obszarach, które nas interesują, czyli albo np. biologii medycynie na zasadzie lepszego zrozumienia działania leków czy w przemyśle wytwórczym tutaj ciekawym ciekawym potencjalnym zastosowaniem jest lepsze zrozumienie tych procesów chemicznych które, które biorą udział w produkcji nawozów Azotowych to może brzmieć tak bardzo trywialnie przyjemnie, ale to jest przemysłu, które zużywa bardzo dużo energii w tej chwili, ponieważ trzeba te związki chemiczne wytwarzać wysokiej temperaturze pod ciśnieniem natomiast w niektóre bakterie wiemy o tym potrafią tego typu związki wytwarzać bez użycia tak dużych ilości energii po prostu, wykorzystując pewnego rodzaju enzymy, które tam też mają w środku, ale nie zupełnie nie rozumiemy w jaki sposób się dzieje na poziomie technicznym nie jesteśmy w stanie tego odtworzyć jesteśmy w stanie tego policzyć i tutaj mamy nadzieję że, wykorzystując komputery kwantowe uda nam się wykonać symulację tego typu reakcji chemicznych i lepiej zrozumieć nauczyć się tego typu reakcje wykonywać też na poziomie przemysłowym przez te znacznie usprawnić produkcję np. właśnie nawozów Azotowych i albo materiałów o ciekawych właściwościach, ale również te efekty kwantowe leżą u podstaw procesów związanych właśnie z wytwarzaniem energii, więc tutaj też raz kwantowym zrozumieć jak lepiej budować nie tylko mówię to jakiś reaktora term takie podstawowe rzeczy jak jak np. panele słoneczne to do pozyskania energii słońca, a albo trzeba baterię do przechowywania energii także tych możliwych obszarów, w których komputery kwantowe nam pomogą jest jest bardzo duża NATO, zanim tam dotrzemy do tego poziomu, kiedy komputery kwantowe będą pomagały w tego typu rozwiązywanie tego typu problemów też musimy się sporo po pierwsze, nauczyć, a po drugie, też zrealizować od strony takiej czysto inżynieryjnej, ponieważ budowanie komputerów kwantowych wiecznie jest łatwe, gdyby było łatwe to byśmy już dawno mieli, więc w tej chwili ta praca, którą wykonujemy również również mojej firmie w Grotach UE, które jest pod Piasecznem w Polsce polega na tym, że te budować komputery kwantowe coraz lepiej i tutaj są przeróżne wyzwania związane z tym, że operujemy w tym konkretnym typie komputerów kwantowych, które wspominasz dzisiaj, czyli tych, które posługują się pojedynczymi atomami jonami en właśnie operujemy pojedynczymi cząstkami elementarnymi i jak możemy sobie poprawić te, żeby się, żeby nimi manipulować być te trzeba trzeba móc kontrolować ich środowisko bardzo precyzyjny sposób one są bardzo delikatne ten stan kwantowy jest jest delikatny i również muszą się znajdować specjalne środowisko musi specjalny sposób móc nimi odparować świecący np. właśnie się jak lasera jak również ten czas, w którym możemy wykonywać na nich obliczenia w tym względu NATO delikatną naturę stanu kwantowego jest bardzo ograniczony, więc w tej chwili zmagamy się takimi też bardzo podstawowymi trudnościami w budowaniu komputerów kwantowych tych elementarnych ubitą ów, czyli odpowiedników naszych klasycznych bitów komputerach kwantowych na ten moment jest niewiele, a w Europie budujemy komputery kwantowe, które mają mniej więcej 50 PIT-ów, a czeku bitów PE natomiast do takich praktycznych zastosowań potrzebowalibyśmy ich znacznie więcej, ale jest duży postęp w tej dziedzinie w związku z tym jest też duże nadzieje pierwszy w tych najbliższych latach uda nam się osiągnąć komputery kwantowe, które pokażą tę przewagę ten zupełnie inny, a nowy sposób obliczeń przewagę nad komputerami klasycznymi właśnie w konkretnych zastosowaniach, ale też pamiętać, że komputery kwantowe przy okazji i mogą być wykorzystywane to znacznie szybszego liczenia czy rozwiązywania problemów, których niekoniecznie zaś nam zależy, żeby je szybko rozwiązać tutaj nawiązuje do tematu np. zabezpieczania komunikacji, a właśnie właśnie miałem co właśnie zapytać, ponieważ kilka lat temu, kiedy się jest zajmowałem dziennikarską też komputerami kwantowymi to mówiło się o tym, że pracuje nad tym kilka firm na świecie to jest tych bardzo dużych długu IBM Microsoft i jest wyścig taki, który się sprowadza do tego, kto pierwszy opanuje technologię, bo ona jest przełomowa w tym powiedzieliśmy, ale głównie wyścig jest w tym celu, żebyśmy byli w stanie zabezpieczyć komunikację przez internet, które jest jak bardzo istotna, ponieważ komputery kwantowe mówiąc w skrócie mogłoby złamać obecnie stosowane metody szyfrowania transmisji w internecie i toby było zagrożenie dla bezpieczeństwa zarówno firm jak i nawet całych narodów nie rozumiem ta kwestia komunikacji kwantowej jest teraz bardzo bardzo istotna te dokładnie, tak więc komunikacja kwantowa, która jest kolejną dziedziną rozwoju technologii w tej chwili jest w pewnym sensie odpowiedzią na to zagrożenie, które stwarzają komputery kwantowe po prostu przez to, że mają szansę dużo szybciej wykonywać pewnego typu obliczenia, a w szczególności np. nasz zabezpieczenia w tej chwili naszej komunikacji np. jak łączymy się bezpiecznie z bankiem z naszej aplikacji w telefonie komórkowym opierają się na nasze wprowadzaniu efekt, które i jestem ubezpieczona, a np. protokół MRSA, które opiera MO okucia asymetryczne i tam całe bezpieczeństwo klucze, która zachodzi w sposób zupełnie jawne prosto na falach radiowych są przekazywane klucze i polega na tym, że jeżeli ktoś by taki klucz pchają podsłuchał to, że nie może łatwo rozszyfrować wiadomości, ponieważ pewnego typu to, ponieważ musiał te, a wykonać pewnego typu obliczenia, które po prostu zajęłoby mnóstwo mnóstwo mnóstwo czasu natomiast komputery kwantowe potencjalnie już w niedługiej przyszłości nawet niedawno artykuł łeb przez chińskich naukowców które, które zaznaczał, że być może nawet przy obecnym komputerami kwantowymi można te takie obliczenia wykonać, ale to to nie jest zweryfikowane oczywiście teraz grupy naukowe na świecie próbują lepiej zrozumieć te publikacje, a być może już raczej nie w tej chwili, ale być może już niedługo, kiedy uda nam się trochę lepsze komputery kwantowe zbudować UE będzie można tego typu obliczenia, które w tej chwili tych trudności zabezpiecza nam komunikację wykonać bardzo szybko w związku z tym w pewnym sensie UE będzie mieć duży problem w związku z tym, że nasza komunikacja czy czy bankiem czy ochrona danych osobowych w internacie nagle zacznie to na czym polegamy na na co dzień na na tym szefowanie tego nawet nie zauważam, ale też tam widzimy w internecie czasem w naszej przeglądarce taką kuleczkę, która mówi, że połączenie jest bezpieczne to to wszystko przestanie działać tak jak powinno UE i w związku z tym, a są opracowywane również metodę zabezpieczenia się przed tym zagrożenia w zabezpieczenia informacji zabezpieczenia zmiany klucza tutaj są oczywiście znowu, a drużny fronty, na których ludzie pracują od 1 front jest taki zupełnie klasyczny, czyli okej tego typu protokoły zabezpieczenia, które stosujemy w tej chwili zostaną złamane przez komputery kwantowe to myśmy lepsze i to jest tzw. kryptografia kwantowa a gdzie próbuje się zastosować klasyczne metody po prostu obliczeniowe różnego typu nowe funkcje, które będzie jeszcze trudniej policzyć w związku z tym jeszcze trudniej będzie złamać tego typu szyfrowanie jako zabezpieczenie przed komputerami kwantowymi, które mogłyby te lata nasze nowe zabezpieczenia łamać natomiast drugi kierunek to jest opracowanie kompletnie nowej metody przekazywania tych Kruk kluczy kryptograficznych to jest to jest właśnie kwartą tzw kwantowa dystrybucja klucza, gdzie ten sposób przekazywania klucza do szyfrowania wiadomości byłby zabezpieczane i znowu zje fiskalnie kwantowymi, czyli takimi bardzo podstawowymi prawami fizyki no i tak jak już wiemy też w tym momencie te zabezpieczenia byłoby na tyle dobrze byłoby bardzo ciężko złamać firma Creotech Instruments jednym z podmiotów, które pracują nad tą komunikacją kwantową niestety więcej państwo świat mi opowiemy Bona czas na antenie się kończą czasu jeszcze nam się póki co nie udało nawet mimo technologii kwantowych jakoś specjalnie ściągnąć dlatego dziękuję mojej rozmówczyni dr Anna Kamieńska biznes Development manager w firmie Creotech Instruments, dzięki której również bardzo serdecznie zapraszamy do słuchania audycji także te w sobotę o godzinie 1420 mówił Jan Stradowski do usłyszenia Zwiń «

Czym są technologie kwantowe?

AUTOMATYCZNA TRANSKRYPCJA PODCASTU

PODCASTY AUDYCJI: CZŁOWIEK 2.0

POPULARNE

DOSTĘP PREMIUM

SERWIS INFORMACYJNY

Wydanie z godziny 10:00

Najnowsze Podcasty

W lipcu rusza Program Pierwsze Mieszkanie. A. Czerniak:" Deweloperzy czekają na taki program, żeby podbić ceny mieszkań"

PiS stworzył spójną wspólnotę wyborczą, która jest pielęgnowana przez rządowe media - prof. Cezary Obracht-Prondzyński, prof. Jacek Raciborski

Ślązacy wciąż walczą o status mniejszości etnicznej

"Wiara w to że opozycja jest w stanie wygrać te wybory osłabła"

TOK FM

Polecamy

Popularne

GOŚCIE TOK FM

Gazeta.pl

WYBORCZA.PL