"Kvantu skaitļošana pēta, kā, balstoties uz kvantu fiziku, uztaisīt ātrākus datorus vai citas labākas ierīces informācijas apstrādei, piemēram, drošākas šifrēšanas sistēmas, efektīvākas saziņas ierīces. Galvenā tēma ir, kā izmantot kvantu fiziku, lai labāk varētu apstrādāt informāciju. Kvantu dators būs ļoti mazs, kvantu fizika ir ļoti mazu lietu fizika vai ļoti augstu lietu fizika," stāsta Andris Ambainis.
Tātad kvantu datori var darboties vai nu atomu līmenī, vai ļoti zemā temperatūrā. Ja par aukstumu jautājumi lieki, tad par darbošanos mikropasaulē gan gribas jautāt, vai gadījumā mūsu smadzeņu šūnas, kas vienlaikus spēj veikt tik dažādas funkcijas, nav kas līdzīgs kvantu datoram?
"Kvantu dators ir ārkārtīgi trausls pret mijiedarbību ar apkārtējo vidi. Ja tā daļiņas adekvāti neizolē, tās sāk mijiedarboties ar apkārtējo vidi, un tur kvantu loģiku sāk aizstāt parastā loģika. Līdz ar to man ir grūti iedomāties, ka tas, kas ir smadzenēs, ka matemātiskā līmenī tā ir kvantu skaitļošana. Tur tā vide ir tāda, ka kvantu loģikai būtu momentā jāizjūk," norāda matemātiķis.
Lai arī ar kvantu datoru Andris Ambainis smadzeņu darbību nesaista, viņaprāt, viens no lielajiem nākotnes zinātnes izaicinājumiem būs tikt skaidrībā ar to, kā darbojas cilvēka smadzenes.
Tieši sekošana vēl neizpētītajam pašu Andri pirms vairāk nekā 20 gadiem aizveda līdz jomai, kas izrādījās noderīga visā pasaulē. Viņš kvantu algoritmos orientējas kā vēl vienā svešvalodā un, šķiet, pats dators jau dzīvo Andra Ambaiņa galvā.
Kvantu skaitļošana kā virziens piedzima viņa studiju laikā, un viņš izrādījās viens no pirmajiem, kas ielec tā vagonā.
"Tā zinātnes nozare ir pārāk jauna, lai tai būtu mācību grāmatas. Tobrīd, kad es sāku mācīties, tādu nebija nemaz. Es to visu apguvu no sava Bērklijas Universitātes darba vadītāja un viņa līdzstrādniekiem. Ārkārtīgi daudz arī mācījos pats, darba procesā," atzina pētnieks.
Tā nu Andris Ambainis lika pamatus, uz kuriem šobrīd savas idejas un sasniegumus būvē citi zinātnieki. Ne jau velti viņa doktora disertācija bija viena no trim labākajām visā Amerikā. Neraugoties uz to, ka tā bija atslēga uz ļoti daudzām durvīm otrpus okeānam, Andris Ambainis tomēr nolēma atgriezties Latvijā.
Lielā mērā to noteica viņa vēlme palīdzēt šejienes studentiem iziet pasaules zinātnē, kā to viņam savulaik palīdzēja viņa darba vadītājs.
"Latvijā ļoti svarīga lieta ir parādīt studentam pareizo lietu, ar kuru nodarboties. Teiksim, Bērklijā tās pareizās lietas ļoti daudz lido apkārt, bet šeit tā nav. Šeit pastāv iespēja, ka talantīgs students sāks nodarboties ar kaut ko, kas pasaules mērogā vairs nav aktuāls. Pastāv iespēja, ka viņš mēģinās darīt kaut ko, kas citur jau ir izdarīts. Jāpalīdz studentam atrast to nišu, kur var kaut ko sasniegt pasaules mērogā," skaidro matemātiķis.
Lai darbotos kvantu skaitļošanas jomā, vajadzīgs ne tikai ass prāts, bet arī pacietība. Jo kā gan citādi iespējams strādāt pie kaut kā, kas ir tāla nākotne, ar sajūtu, ka tā jau ir tagadne.
"Liela daļa no tā, ko mēs darām, ir tas, ko varēs izskaitļot uz kvantu datora pēc 20-30 gadiem. Un lielais izaicinājums ir samazināt laika sprīdi, kurā mēs domājam uz priekšu, no 20-30 gadiem uz pieciem gadiem," saka Andris Ambainis.
To, vai tas izdosies, rādīs laiks, bet nav šaubu, ka pie tā strādā īstie cilvēki. Tie, kuri savu aicinājumu sajutuši jau bērnībā.
"Patika meklēt sakarības starp skaitļiem. Matemātika man vairāk padevās nekā citi priekšmeti. Sapnis kļūt par matemātiķi bija arī liela nesaprašana, ko tad īsti matemātiķis dara," stāsta pētnieks.
Zīmīgi, ka Andrim Ambainim skolas laikā šķita, ka matemātiķis ko jaunu izgudro. Nez vai viņš pats jau tolaik varēja iedomāties, ka viņš būs viens no tiem, kas patiešām ko jaunu arī izgudros un ka kvantu skaitļošanas lappuses tiks rakstītas, pastaigājoties pa pilsētu, braucot transportā vai pļaujot zāli – vietās, kur Andris netraucēti domā un kur viņa prātā iešaujas spožākās idejas.
