Zkratka napříč časem

George Johnson: Zkratka napříč časem. Cesta ke kvantovému počítači, Dokořán a Argo, Praha 2004, str. 236, váz., přeložili Jiří Podolský a Pavel Cejnar, cena 269 Kč, ISBN 80-86569-83-7, 80-7203-609-2

Autor knihy je významný popularizátor vědy, vědecký redaktor New York Times. Publikuje v The Atlantic Monthly, Time, Slate, Wired. Napsal např. knihu o laureátu Nobelovy ceny za fyziku Murray- Gell-Mannovi. Rozhovor s tímto fyzikem vyšel v čas. Vesmír 1/2005. George Johnson žije v Santa Fe, kde pracuje i výše uvedený fyzik. Tato blízkost stála zřejmě u zrodu zmiňované knihy. Domovskou stránkou autora je zřejmě www.santafe.edu/~johnson/

Recenzovaná kniha vysvětluje populárně budoucí principy kvantových počítačů, jejich možnosti uplatnění. Než bude vyroben první kvantový počítač zřejmě si ještě mnoho let počkáme.

Kniha je rozdělena do předmluvy, prologu, deseti kapitol a epilogu. Součástí je rozsáhlý poznámkový aparát, kde je uvedena celá řada článků ze světových publikací o výzkumu kvantových počítačů. Autor vysvětluje, jak v dětství získal vztah k elektrotechnice, jak si koupil mechanicko-elektrickou hračku GENIAC, jak se s ní bavil. Elementárně vysvětluje dvojkovou soustavu, práci počítače, Turingův stroj. Podle mého názoru až příliš jednoduše, myslím, že knihu budou tak jako tak číst lidé, kteří se počítači zabývají a ti tyto základy mají zvládnuty. Podobně jednoduše vysvětluje i kvantovou mechaniku, bez použití jakékoliv matematiky či teorie pravděpodobnosti. Jako matematika by mě zajímala právě matematická podstata této teorie, nevím však zda bych beze zbytku všemu porozuměl. Autor vysvětluje, jak by měl kvantový počítač pracovat, k čemu by šel použít. Vysvětluje složitost faktorizace velkých čísel, tedy rozklad na prvočísla, pokrok, který učinil Shor se svým algoritmem faktorizace, který by měla využívat modulární aritmetiky a Fourierovy transformace. Tento algoritmus by měl být použitelný na kvantových počítačích a měl by podstatně zjednodušit faktorizaci, tedy rozklad čísel na prvočísla, což je pro dnešní počítače pro dostatečně velká čísla neřešitelný problém a je na tom založeno moderní asymetrické šifrování. Dalším pokrokem je Groverův objev využití kvantových počítačů k prohledávání rozsáhlých seznamů. Využití kvantových počítačů k faktorizaci je jedním z důvodů, proč vlády financují jejich vývoj. Podstatou moderních šifrovacích metod je totiž právě složitost faktorizace velkých čísel. Pokud by se chtěli čtenáři více seznámit se šifrováním, jeho historii, měli by si přečíst knihu Simona Singha: Kniha kódů a šifer, kterou rovněž v českém překladu vydaly Argo a Dokořán. Jinou do češtiny přeloženou knihou o šifrování je kniha Simsona Garfinkela: PGP Báječné soukromí (Computer Press) , která popisuje historii asymetrického šifrování a práci s šifrovacím programem PGP (Pretty Good Privacy)

Abych krátce vysvětlil, v čem je odlišnost kvantových počítačů od současných, pak hradla a tranzistory mikroprocesoru současného počítače jsou stále složeny z miliard atomů. Kvantové počítače pak budou používat obvodů vytvořených z jednotlivých atomů nebo subatomárních částic jako jsou fotony. Jejich činnost se tak bude řídit zákony kvantové mechaniky

Autor ukazuje také budoucí využití kvantové mechaniky k šifrování, nebo zatím jen teoretickou ochranu bankovek proti padělání. Seznamuje také s hranicemi současné i budoucí výpočetní techniky. Jedním z nejobtížnějších problémů neřešitelným pro současné počítače, o kterém se auror knihy zmiňuje, je jak bílkoviny najdou cestu k určení způsobů, jak se mají stočit. Vědci si s tím dosud nevědí rady.

Cesta ke kvantovým počítačům bude zřejmě ještě dlouhá. Není však vyloučen nějaký náhlý zvrat, připomenu např. v minulosti objev tranzistoru, integrovaného obvodu nebo mikroprocesoru. Současné superpočítače pak budou proti počítačům budoucnosti dětskou hračkou. Uvidíme, zda se dočkáme např. kvantového notebooku nebo jen počítačů kategorii sálových počítačů.

Na kvalitě knihy se významně podíleli oba překladatelé. Myslím, že by v takových knihách měla být obsažena i podrobnější zmínka o překladatelích. Jak je v edici Aliter, kterou vydávají Argo a Dokořán, běžné, v knize nejsou prakticky žádné chyby ani překlepy. Překladatelé mohli doplnit zmínku o českých článcích, jeden z překladatelů je sám autorem článku v ComputerWorldu. . Myslím, že před nějakou dobou vyšlo něco o budoucnosti počítačů v Softwarových novinách nebo Chipu, ale nepodařilo se mi žádný článek dohledat. Nakonec jsem objevil v časopisu Chip seriál nazvaný Úvod do kvantového počítání. Od bitů ke qubitům, který začíná v čísle 3/2002 na str. 149

Rovněž mi v knize chybí zmínka o českých učebnicích kvantové mechaniky. Na webové stránce Národní knihovny Praha (www.nkp.cz) je možno najít několik desítek knih o kvantové mechanice a na českém i světovém Internetu najdete celou řadu článků o kvantových počítačích.

Na světových vyhledávačích je třeba zadat do vyhledávacího políčka klíčová slova Quantum Computer. Pomocí programu Copernic Agent Pro 6.0.1 (www.copernic.com) jsem našel po zadání klíčových slov Quantum Computer 100 odkazů. Některé uvádím:

http://www.cs.caltech.edu/~westside/quantum-intro.html

www.qcaustralia.org/home.htm

www.qubit.org

http://strc.herts.ac.uk/tp/info/qucomp/

http://www.research.ibm.com/resources/news/20011219_quantum.shtml

http://computer.howstuffworks.com/quantum-computer.htm

www.quantum.com

www.qc.fraunhofer.de

Po zadání klíčových slov "Kvantový počítač" jsem pomocí Copernic Agent Pro našel 107 odkazů, např.:

http://www.kolej.mff.cuni.cz/~lmotm275/RUZE/19/node18.html

cml.fsv.cvut.cz/~kupca/qc/node9.html

www.scienceworld.cz/sw.nsf/0/5847B11B618fba52c1256E9700489BA1?openDocument&cast=1