Kvantové částice se mohou v kvantové superpozici pohybovat různými směry. Kredit: NTU Singapore.

Nejspíš nikdo se už nemůže dočkat, až pohlédne do oka šílené kosmické temnoty. Kdosi nedávno napsal, že by Hawking nepochybně uronil slzu. Můžeme se ale vsadit, že by pozadu nezůstal ani Lovecraft a s ním všichni temní i světlí vizionáři dávnějších věků. Ještě ale trocha času zbývá, tak proč si ho neukrátit, případně nezrelaxovat již po vysněném očním kontaktu s temnotou, s pozoruhodným kvantovým strojem na možné budoucnosti?

Mile Gu. Kredit: NTU Singapore.

Ve v nedávném superhrdinském filmu Avengers: Infinity War, který rozesmutnil spoustu fanoušků, je mimo jiné i scéna, v níž pozemský vědec a mág v jedné osobě Doctor Strange díky své magii nahlíží do 14 milionů možných budoucností a hledá takovou, ve které by oblíbení hrdinové zvítězili v osudovém střetnutí (neúspěšně). Teď se ale zdá, že by nám v podobné situaci mohl pomoci kvantový počítač.

Tým badatelů Nanyang Technological Universit v Singapuru (NTU Singapore) a australské Griffith University postavil prototyp pro laika téměř neuvěřitelného zařízení, které generuje všechny možné budoucnosti pro simultánní kvantovou superpozici. Jak říká jeden z vedoucích výzkumu Mile Gu z NTU Singapore, budoucnost znamená ohromné množství možností. O čím vzdálenější budoucnosti přemýšlíme, tím více možností to je. Kdybychom si podle Gua měli vybrat každou minutu jen jednu ze dvou možností, tak za méně než půlhodinku do budoucnosti dostaneme 14 milionů možných budoucností.

Část kvantové mašiny na možné budoucnosti. Kredit: Griffith’s University.

Gu a spol. udělali velmi jednoduše řečeno to, že zkoumali možné budoucnosti modelového systému jejich vložením do stavu kvantové superpozice. Udělali z nich Schrödingerovu kočku. Postavili si k tomu speciální fotonický kvantový informační procesor, ve kterém jsou výsledky rozhodovacího procesu reprezentovány místem výskytu fotonů, tedy kvant světla. Pak se jim povedlo prokázat, že jejich kvantové zařízení bylo ve stavu superpozice mnoha potenciálních budoucností, vážených podle pravděpodobnosti realizace dané budoucnosti.

Tvůrce ke stavbě unikátní kvantové mašiny inspiroval slavný fyzik Richard Feynman. Ten zjistil, že když se určitá částice přesouvá z bodu A do bodu B, tak přitom nutně nemusí putovat po jediné trase. Ve skutečnosti se může přesouvat po všech možných trasách současně. Gu a jeho kolegové tenhle fenomén použili k modelování statistických budoucností. Jejich postup by mohli využít například budoucí kvantové umělé inteligence, které budou sledovat, jaké různé budoucnosti vyvolají malé změny určitého systému.

Prototyp kvantové mašiny na budoucnosti v současnosti dokáže simulovat maximálně 16 budoucností zároveň. Používaný kvantový algoritmus ale prý v zásadě nemá žádná omezení. Vědci jsou naprosto fascinováni a šeptem slibují pozoruhodné budoucí objevy a aplikace.

Video:  Causality - Reality - Mile Gu


Literatura
Phys.org 9. 4. 2019, Nature Communications 10: 1630.