Nova era u istraživanju svemira i kvantnom računarstvu

Pogled ka novim svetovima

Istraživanje dubokog svemira uskoro bi moglo doživeti značajan prekretnički trenutak zahvaljujući novom kosmičkom teleskopu Nansi Grejs Roman, čije je lansiranje planirano potencijalno već krajem sledećeg meseca. Ovaj napredni instrument Američke svemirske agencije opremljen je inovativnom tehnologijom takozvanog aktivnog koronografa. Reč je o specijalizovanom sistemu koji koristi savitljiva, prilagodljiva ogledala sa ciljem da blokira i efikasno ukloni svetlost matičnih zvezda prilikom fotografisanja. Time se stvaraju uslovi za direktno uočavanje i snimanje planeta koje kruže oko udaljenih zvezdanih sistema, što je dosad bilo izuzetno teško izvodljivo zbog zaslepljujućeg sjaja zvezda.

Glavni mehanički inženjer ovog projekta, Brendon Kriger, ističe da instrument predstavlja ključnu odskočnu dasku u nastojanjima naučnika da lociraju takozvanu Zemlju 2.0, odnosno planete nalik našoj. Prvobitni cilj teleskopa biće usmeren na praćenje i fotografisanje gasovitih džinova sličnih Jupiteru koji kruže oko drugih zvezda. Uspeh ove misije utiraće put za buduće svemirske poduhvate čiji će zadatak biti pravljenje prvih snimaka stenovitih svetova pogodnih za život. Razvoj koronografa predstavlja tehnički podvig bez presedana u modernoj astronomiji, jer zahteva izuzetnu preciznost u manipulaciji svetlosnim zracima u vakuumu.

Kvantna snaga svetlosnih čestica

Paralelno sa dometima u posmatranju kosmosa, polje kvantne tehnologije razvija fascinantna rešenja bazirana na fotonici. Kompanija PsiKvantum, koju su 2016. godine osnovala četiri fizičara sa univerziteta u Velikoj Britaniji, radi na konceptu masivnog kvantnog računara koji kao osnovni medijum za obradu informacija koristi svetlost. Vizija ovog ambicioznog projekta predviđa postrojenje nalik savremenim centrima za obradu podataka, unutar koga bi se nalazilo oko sto kabineta od nerđajućeg čelika. Svaki od tih kabineta nosio bi stotine čipova kroz koje prolaze hiljade fotona, krećući se kroz lavirint optičkih prekidača i delitelja svetlosnih snopova.

Iako ovakav računar još uvek ne postoji u fizičkom obliku, njegov teorijski model zasniva se na preciznom merenju konačnog položaja svake svetlosne čestice. Proračuni dobijeni ovim putem mogli bi rešiti kompleksne naučne i matematičke zadatke za koje bi tradicionalnim superračunarima bile potrebne stotine hiljada ili milioni godina. U izuzetno jakoj konkurenciji tehnoloških firmi, ovaj britansko-američki koncept nastoji da prvi dostigne praktično primenjivu kvantnu mašinu. Primena kvantne fotonike mogla bi transformisati istraživanje materijala, farmaciju i optimizaciju složenih sistema.

Mogućnosti za budućnost nauke

Povezivanjem optičkih inovacija u astronomiji i kvantnoj fizici, naučna zajednica dobija do sada neviđene alate za analizu prirodnih pojava. Dok svemirski teleskopi pomeraju granice vizuelnog dometa čovečanstva ka najudaljenijim kutcima galaksije, kvantni računari nude mogućnost simulacije izuzetno složenih molekularnih i fizikalnih procesa na mikro nivoima. Integracija ovako naprednih tehnologija označava početak nove ere u kojoj se teorijska nauka brže nego ikada pretvara u praktično primenjiva otkrića.

Izvor: MIT Technology Review · Fotografija: Pexels / Pixabay (ilustracija)