Autoriteetsed erialaajakirjad oleksid nagu suu vett täis võtnud – neist ei leia artiklitetulva, mida kauaoodatud saavutus väärinuks. On see bluff? Selle vastu räägib tõsiasi, et D-Wave’i põhirahastajaks on riskikapitalimaailma tähe, Eesti juurtega Steve Jurvetsoni investeerimisfirma.

Või toimub hoopis salastamine nagu II maailmasõja aastail, kui teadusajakirjadest kadusid ühtäkki artiklid tuumafüüsikast? Tookordne vaikus päädis tuumapommi loomisega, mis muutis inimkonna ajalugu kas või selle kaudu, et on võimaldanud seni ära hoida III maailmasõda.

Enne kui üritada neile küsimustele vastata, vajaks selgitamist, miks on mingi kompuutri ehitamine nii tähtis.

Kõigepealt, üsna varsti saab otsa juba aastakümneid kestev muretu progress Moore’i seaduse järgi, mille kohaselt lähevad iga kahe aastaga arvutite võimsus ja sellega kaasuvad näitajad kaks korda paremaks. Põhjus: informatsiooni ja arvutustehete ühiku – biti – materiaalseid kandjaid muudkui pisendatakse ja aastaks 2010 peaksid neid moodustama juba vähem kui üks elektron või aatom. Selge, et see pole võimalik, lisaks tulevad mängu arvutielektroonikale seni võõrad mikrofüüsika seadused – kvantmehaanika.


Kvantkrüptograafia

Kuid peamine põhjus, miks investeeritakse kvantarvuti loomisesse miljardeid, seisneb tema juba ette teoreetiliselt tõestatud erandlikus kiiruses. Näiteks krüptokoodid, millel põhineb turvaline side kodanikul pangaga, riigil oma luurajaga jne, on põhimõtteliselt küll lahtimuugitavad, kuid praeguste ka kõige võimsamate arvutite aastasadu kestva vahetpidamatu tööga. Kvantarvutil kuluks selleks vaid minutiteid…

Kvantarvuti sedavõrd suure võimekuse aluseks on nn kvantparallelism. See võimalus teha arvutusi tohutu hulga andmetega korraga põhineb kvantarvuti ehituselemendi – kvantbiti – võimel olla mitte lihtsalt kas seisundis “0” või seisundis “1”, vaid ka mõlemas korraga! Seega potentsiaalselt “nii liha kui ka kala”, millest mingi tõenäosusega saab emb-kumb neist alles siis, kui keegi neid sööb ehk kvantbiti seisundit välja loeb.

Kvantbiti nagu üldse mikroobjektide käitumise seaduspärasused on ja jäävad tavamõistusele veidraks. Siiski, neist aimu andvat analoogiat võib leida psühholoogiast või juurast. Näiteks on iga kohtunik aus – potentsiaalselt –, aga samal ajal mingi (Eestis muidugi väikese) tõenäosusega ka ebaaus. Aga üks neist alternatiividest realiseerub alles siis, kui talle pistist pakutakse…

Teine kvantarvuti võimekuse tagaja on nn põimitus (entanglement) – veelgi veidram kvantfüüsika nähtus, millest isegi Einsteini mõistus tõrkus aru saamast. Omavahel põimolekus kvantbittide paaril neist ühelt seisundi väljalugemine määrab justkui ülevalguskiirusega ära teise kvantbiti oleku lugemi.

Mis siis küll saab infoühiskonna turvalisusest, kui kvantarvuti luuakse ja see veel “pahade” kätte satub?

Kuid osutub, et loodusseadustega võrdselt igikehtivad on mõttetera “Kus häda kõige suurem, seal abi kõige lähem!” Nimelt needsamad kaks kvantfüüsika veidrust võimaldavad luua põhimõtteliselt pealtkuulamisekindla sideliini. Kusjuures erinevalt kvantarvutist on kvantkrüptograafiline sideliin juba teoks tehtud, vastavaid seadmeid müüb rohkem kui üks firma. Juba aprillis 2004 tehti sellise salaside abil rahaülekanne kahe panga vahel kilomeetritepikkuse optilise kaabli kaudu.

Seega – kui vaenlastel on kvantarvuti teie salakoodide murdmiseks, s.t kõikvõimas relv küberterrorismiks, saab kaitsemeetmeks olla kvantkrüptograafia ning vastavat tehnikat ja know-how’d võib hakata evitama juba praegu.

Siinkohal üks mõte Eesti kohta. Kui meil tõesti luuakse NATO küberkaitsekeskus, siis sinna juurde võiks kuuluda kvantinfotehnoloogiaalane uurimis- ja arendusrühm, kelle üheks ülesandeks oleks kvantkrüptograafia “maaletoomine”.

Olgu öeldud, et selle ettepaneku varjus ei trügi autor osa saama pirukast, sest tema teaduslikud huvid ja institutsionaalne kuuluvus on hoopis teisal. Küll aga on ta juba kümmekond aastat lugenud Tartu ülikoolis (TÜ) nii füüsikuist kui ka matemaatikuist infotehnoloogiaõppureile lühikursust kvantarvuti ja -krüptograafia alustest. Seega peaks meil riigis olema sadakond noort inimest, kel vähemasti puudub hirmubarjäär kõnealuse põhimõtteliselt uut tüüpi infotehnoloogia ees.


Aastal 2008?

Kui lisada fakt, et Tartus töötab juba möödunud sajandi lõpust Cybernetica Tartu andmeturbelabor, looduna Tallinna Cybernetica AS-i ja TÜ poolt ja see on muu hulgas osaline maailma esimese õnnestunud ID-kaardi põhise e-hääletussüsteemi loomises, siis pole alust käega lüüa, et, oh, mis nüüd meie, pisike riik…Vastupidi, uusi tehnoloogilisi väljakutseid mitte märgates on kerge maha mängida meie edumeelse e-riigi maine.

Lõpetuseks – millal siis kvantarvuti müügile tuleb? Oma esitlusel lubas D-Wave, et aastal 2008. Samas on osa spetsialiste veendunud, et kui üldse praktiliselt kasulik kvantarvuti luuakse, siis kulub selleks veel aastaid.

Vaikus autoriteetsetes erialaajakirjades D-Wave’i uudisepommi suhtes on ilmselt põhjustatud asjaolust, et pole eriti midagi analüüsida. Peale üldkirjelduse ja fakti, et asjandus töötab ülisügavas külmas – vaid veidi kõrgemal temperatuuril kui absoluutne null -273°C, pole firma üksikasju suurt avaldanud. Mõne ilmunud kriitilise artikli toel võiks oletada, et ehkki demonstreeritud seade kahtlemata töötas, võis ta olla korraga – justkui kvantbittki – kahes eri olekus, s.t nii tavaline kui ka kvantkompuuter. Et neil vahet teha, on vaja kas tõelist kvantkompuutri võimsust demonstreerivat seadet või vähemasti avaldada enim tehnilisi andmeid analüüsiks teadlaskonnale.