Kvantni sir i geometrijski orakuli

Tisuću dvjesto godina ljudi prave sir tako što zgrušaju mlijeko, dodaju sol i čekaju. Za to vrijeme su izmislili demokraciju, internet i kvantnu mehaniku. Sada su odlučili to spojiti. Rezultat je tekstura materijala s eksponencijalno mnogo pseudoslučajnih mikrostruktura — jer je očito da običan sir nije dovoljno kompliciran za čovjeka koji ne može bez orakula da bi skuhao jaje. Pokušajte zamisliti grupu ljudi koja je dobila financijsku potporu da istraži kako kvantni algoritmi mogu simulirati geometrijske strukture materijala koji nisu definirani iscrpnim opisom, nego pravilima. To je kao da ste naručili pizzu, a dobili jelovnik s receptom napisanim u matematičkim simbolima, pa vam šef kuhinje objasni da je to zapravo naprednije jer možete birati između eksponencijalno mnogo kombinacija. Pas mater, čovječe, ja samo želim jesti. E sad, ono što je u ovom radu stvarno zanimljivo nije činjenica da su kvantni računaloi došli do točke gdje mogu simulirati teksture materijala. To je bilo očekivano otprilike onog trenutka kad je netko shvatio da je kvantna superpozicija zapravo odličan način da se modeliraju stvari koje su previše komplicirane za klasične računaloe. Pravo pitanje je: zašto je trebalo toliko vremena da netko poveže kvantne orakule s nečim tako banalnim kao što je sir? Zato što u akademskom svijetu postoji nevidljivi zid između onoga što je "ozbiljno" i onoga što je "korisno". Kvantni orakuli su ozbiljni. Geometrijske strukture s eksponencijalnim brojem značajki su ozbiljne. Ali kad ih staviš u kontekst sira — odjednom sve postaje smiješno. To je ista ona logika koja je generacijama držala kvantnu fiziku u domeni čestica i valova, dok je netko nije primijenio na fotosintezu i shvatio da biljke rade kvantnu mehaniku bolje od bilo kojeg laboratorija. Doktorat iz kvantnog sira. Zamislite taj razgovor na večeri s roditeljima. "Sine, što ti točno radiš?" "Mama, ja dizajniram kvantne algoritme za simulaciju tekstura materijala s eksponencijalno mnogo pseudoslučajnih mikrostruktura." "Aha. A zašto to radiš?" "Da bi sir bio bolji." "Zar ne možeš samo kupiti bolji nož?" I u tome je kvaka. Ovi ljudi nisu ludi. Oni su riješili problem koji je postojao samo zato što je netko prije trideset godina odlučio da je opisivanje materijala preko pravila bolje nego preko iscrpnog opisa. To je kao kad bi netko odlučio da je bolje objasniti kako radi motor s unutarnjim izgaranjem nego dati čovjeku ključeve od auta. Za akademika, to ima smisla. Za čovjeka koji želi stići na posao — ne baš. A najbolji dio je što su ovi istraživači pokazali da, bez dodatne strukture, opisivanje materijala preko pravila dovodi do eksponencijalne eksplozije složenosti. To je matematički način da se kaže: "Ljudi, ako ne znate što radite, ovo je gore nego da ste krenuli od nule." Što je, naravno, upravo ono što svaki iskusni programer zna iz vlastitog iskustva — apstrakcija bez dobrog dizajna je gora od nikakve apstrakcije. Sjećam se kad smo 1996. postavljali prve servere za Kvarner Net. Mogli smo birati između dva pristupa: kupiti gotov softver koji radi, ili pisati vlastiti kod koji će biti "bolji". Izabrali smo prvo. Zato što je korisniku svejedno kako je napravljen mail server — bitno je da mail stigne. Isto tako, potrošaču sira je svejedno je li njegova tekstura simulirana kvantnim orakulima ili je sir napravila baka u Gorskom kotaru. Bitno je da je dobar. Naravno, netko će reći da je ovo fundamentalno istraživanje i da se ne smije mjeriti korisnošću. I u pravu je. Ali kad vidite naslov "How to make quantum cheese", teško je ne pomisliti da su autori svjesni apsurda svoje situacije. Oni znaju da rade nešto što zvuči smiješno, ali je istovremeno duboko ozbiljno. To je ista ona ironija koja je natjerala fizičare da nazovu kvarkove "gore" i "dolje" umjesto da ih nazovu "alfa" i "beta". I tu dolazimo do onog naivnog pitanja koje svi žele postaviti, ali se boje da će ispasti glupi: Ako su kvantni računaloi toliko moćni, zašto im treba eksponencijalno mnogo orakula da simuliraju nešto što priroda radi bez ikakvog napora? Priroda ne koristi kvantne algoritme da bi napravila sir. Ona koristi mlijeko, bakterije i vrijeme. A to je, , ono što nas dovodi do istine koju akademski svijet mrzi priznati: najbolji algoritam za pravljenje sira je onaj koji je star tisuću godina i ne treba mu ništa osim strpljenja. Ali hej, tko sam ja da se bunim. Ako netko želi potrošiti milijune dolara na istraživanje kvantnog sira, neka izvoli. Samo neka se ne čudi kad na kraju ispadne da je najbolji sir onaj koji je napravljen na tradicionalan način, s ljubavlju i bez orakula. Jer jedina konstanta u tehnologiji je sposobnost ljudi da izmisle komplicirana rješenja za probleme koje su sami stvorili.

Izvor: arxiv.org