Оракулите: математическият инструмент, който може да разкрие тайните на квантовата ера
Измислените отговори оказват помощ на действителните учени да се приближат до истината.
Теоретичната информатика употребява оракули – хипотетични устройства, които дават отговор на комплицираните въпроси незабавно и без неточност. Въпреки измисления си темперамент оракулите са се трансформирали във значим инструмент за схващане на компютърните благоприятни условия. Те оказват помощ на откривателите да дефинират границите на изчислителната трудност и да откриват нови логаритми.
Оракулите се употребяват в региона на теорията на изчислителната трудност, която учи компликацията на решение на разнообразни задания. Примери за това са дилемите за инспекция на простотата на обещано число или за намиране на най-краткия път в мрежа. Тези проблеми се класифицират в по този начин наречените класове на трудност. Така да вземем за пример класът P включва задания, които са лесни за решение благодарение на съществуващите логаритми, до момента в който класът NP съдържа задания, чиито решения са лесни за инспекция, само че не всеки път са лесни за разкриване.
Един от централните въпроси на теорията на изчислителната трудност е казусът P vs. NP: дали всички проблеми от клас NP са по едно и също време и проблеми от клас P? Ако е по този начин, това би означавало, че всички проблеми, които са лесни за инспекция, са и лесни за решение, което би имало големи последствия, в това число уязвимостта на актуалните способи за криптиране. Въпреки това учените към този момент повече от 50 години се пробват да потвърдят, че P и NP са разнообразни класове, само че към този момент безрезултатно.
Оракулите ни дават опция да моделираме различни сюжети и да задълбочим разбирането си за комплицираните проблеми. Например в свят, в който компютрите имат достъп до избран пророк, класовете P и NP стават еквивалентни, защото решенията на всички проблеми от NP стават елементарно постижими. В други сюжети, в които се употребяват по-малко мощни оракули, P и NP остават разнообразни. Тези опити оказват помощ на откривателите да уточняват концепциите ни за изчислителната трудност.
Освен това оракулите се оказаха потребни при проучването на квантовите калкулации. През 1994 година приложният математик Питър Шор, въодушевен от един от резултатите, свързани с оракулите, създава бърз квантов логаритъм за разложение на огромните цифри на множители. Това беше пробив, защото сходните проблеми са в основата на криптографските системи, които пазят нашите данни в интернет. Откритието на Шор сложи началото на конкуренцията за основаване на мощни квантови компютри, която продължава и през днешния ден.
Въпреки че е мъчно да се предвижда бъдещето на теорията на изчислителната трудност, едно е ясно: оракулите ще останат значим инструмент за по-нататъшни проучвания и открития. Това е един в действителност мощен инструмент в ръцете на учените, даващ опция за разкриването на нови секрети.
