Համակարգչային անխուսափելի հեղափոխություն

Ըստ «Ինտել» ընկերության հիմնադիր-հայրերից մեկի` Գորդոն Մուրի ձևակերպած օրենքի` սովորական հաշվողական համակարգերի արտադրողականությունը ամեն 18 ամսվա ընթացքում կրկնապատկվում է:  Սա հիմնականում տեղի է ունենում կիսահաղորդչային տրանզիստորների չափերի փոքրացման (փոշու հատիկը, համեմատած դրանց հետ, 50 հարկանի շենք է) և դրանց քանակի մեծացման միջոցով: Հաջողակ ընկերությունները, անխնա մրցակցային պայքարում ներդնելով հսկայական միջոցներ, որքան պահում են այդ օրենքի ճշմարտացիությունը, այնքան տեսանելի է դառնում նրա վախճանը:  Այսպիսով, նրանք չեն կարողանա պահել զարգացման բարձր տեմպերը:  Պատճառը շատ պարզ է, այդչափ փոքր տիրույթում ֆիզիկայի (այս դեպքում քվանտային ֆիզիկայի) օրենքները առայժմ չեն ենթարկվում մարդու «քմահաճություններին»: Հաշվի առնելով սա, թվում է, արդեն 5-10 տարուց գիտության և տեխնիկայի ոլորտում մարդկության պահանջմունքները կսկսեն չբավարարված մնալ: Հետևաբար պետք կգան սկզբունքային մարտավարական փոփոխություններ, առանց որոնց հնարավոր չէ ակնկալել զարգացում: Այս առնչությամբ անմիջապես կարելի է մտաբերել խորհրդային արտադրության «Կովկասի գերուհին» ֆիլմը. բոլորը կհիշեն Մհեր Մկրտչյանի արտահայտությունը` «тот кто нам мешает, тот и нам поможет»: Եթե այս մարտավարական սկզբունքը  փոխադրենք հաշվողական տեխնոլոգիաների ֆիզիկայի ոլորտ, ապա պարզ կդառնա, որ խնդրի լուծման միակ ճիշտ ուղղությունն ի հայտ եկող քվանտային երևույթների հետ հաշվի նստելն է և դրանք կառավարել սովորելը: Այդպիսով, օգուտ կքաղվի այն բանից, ինչը մինչ այդ խանգարում էր սովորական տրանզիստորային տեխնոլոգիաների դեպքում:  Այս նոր հեղափոխական մարտավարության վերջնական արդյունքն արդեն մոտ երկու տասնյակ տարի թեժ բանավեճեր աաջացնող քվանտային համակարգիչներն են:

Ներկայումս գիտնականների մի հոծ բազմություն մեծ հույսեր է կապում քվանտային համակարգիչների հետ, այնպես, ինչպես մոտ 30 տարի առաջ դասական համակարգիչների դեպքում էր: Քվանտային համակարգիչների աշխատանքը կարելի համեմատել  զուգահեռ պրոցեսորների համախմբի (քլասթերի) հետ, սակայն, այն կտարբերվի անհամեմատ մեծ արդյունավետությամբ և էական առաջընթաց կապահովի այս ոլորտում:  Բերենք համեմատություններ:  Տվյալների այնպիսի բազայում, որտեղ դասական համակարգիչը որոնում է իրականացնում մոտ 1000 տարում, քվանտայինը  նույնը կանի մոտ 4 րոպեում:  Եթե հուսալի համարվող RSA կոդավորումը (սա հիմնականում օգտագործվում է էլեկտրոնային ստորագրությունների համար)  դասական համակարգիչը կկոտրի տիեզերքի տարիքին հավասար ժամանակում (մոտ 14 մլրդ. տարի), ապա քվանտայինը նույնը կանի կես վայրկյանից էլ քիչ ժամանակում:  Կարելի է սահմանել, որ  քվանտային համակարգիչը այն սարքն է, որը կլուծի առկա անլուծելի թվացող խնդիրները, իսկ մյուս կողմից էլ հանգիստ քնից կզրկի բանկային համակարգի, պետական կառույցների աշխատողներին, զինվորականներին և բոլոր նրանց, որոնց աշխատանքն ու բարեկեցությունը կախված է տեղեկատվության անվտանգությունից:

Քվանտային համակարգչի օգնությամբ գիտնականները կկատարեն կարևոր գիտափորձեր, կարելի կլինի ամենաարդյունավետ ձևով կառավարել այնպիսի բարդ համակարգեր, ինչպիսիք են, օրինակ, աշխարհի խիտ բնակեցված շրջանների տրանսպորտային ցանցերը: Օդերևութաբանները կկարողանան ճշգրտորեն կանխագուշակել եղանակը, կխթանվեն տիեզերագնացության, դեղագործության (հետևաբար նաև բժշկության) և առհասարակ բոլոր այն ոլրտները, որոնք կապված են բարդ մոդելների իրականացման, տվյալերի մեծ հոսքերի հետ: Մի խոսքով մարդկության առաջընթացը, կյանքն ու առօրյան մեծապես կախված կլինի քվանտային ֆիզիկայի սկզբունքներով աշխատող համակարգիչներից:

Հնարավոր է, որ համակարգչային հեղափոխությանը երկար սպասենք, քանի որ որոշակի խնդիրներ լուծող կայուն քվանտային համակարգիչ ստեղծելը մինչ այժմ համարվում է դժվար և անշնորհակալ գործ:  Չնայած դրան` վերջերս կանադական “D-Wave” ընկերությունը ներկայացրեց առաջին կոմերցիալ արտադրանքը` «Օրիոն» քվանտային համակարգիչը: Այն աշխատում է գերհաղորդականության (այս երևույթը ի հայտ է գալիս -273 ցելսիուս ջերմաստիճանին մոտ) սկզբունքով և լուծում է մի շարք մինչ այժմ անլուծելի խնդիրներ, մասնավորապես NP (Non-deterministic Polynomial) դասի մաթեմատիկական  խնդիրներ:

Ի դեպ, եթե Հայաստասնում տեղեկատվական տեխնոլոգիաների ոլորտը հայտարարված է որպես գերակա ոլորտ, նշանակում է պետւթյան զարգացումը մեծապես կախված է այդ ոլորտի առաջընթացի  հետ:  Հետևաբար, համարձակ, բայց արդարացված քայլ կարող է համարվել քվանտային համակարգիչ ստեղծելու գիտական հետազոտություններ նախաձեռնելը:  Չէ՞ որ անցած դարում քիչ չի եղել հայ գիտնականների ներդրումը սովորական թվային համակարգերի հայտնագործման և նախագծման մեջ:

Նարեկ Հակոբյան