Tekst: JOOSEP PATA
Suur hadronite põrguti (Large Hadron Collider, LHC), maailma suurim ja võimsaim osakestekiirendi, asub CERN-is, Šveitsi ja Prantsuse piiri peal. Kuna alates tänavusest aastast on Eesti CERN-i täisliige, on meie võimalused arendada teadust, tehnoloogiat ja ettevõtlust avardunud. CERN on osakestefüüsika uurimise tippkeskus. See on üks väheseid uuenduskeskusi ja -suundi, kus Euroopa on maailmas konkurentsivõimeline.
LHC kiirendis põrgatatakse prootoneid miljoneid kordi sekundis. Igast põrkest tekib sadu tuhandeid osakesi, mis kan- navad informatsiooni loodusseaduste kohta väga kõrgetel energiatel või väga varajastel universumi arenguetappidel. Aastal 2012 avastati CERN-is täiesti uut tüüpi osake – ilma spinnita Higgsi boson, mis annab teistele osakestele massi. Need avastused ei sünni iseenesest: iga läbimurre nõuab tohutu hulga andmete töötlemist. LHC detektorid registreerivad sekundis miljoneid põrkeid, seega tekib iga päev petabaitide viisi andmeid, mida tuleb põhjalikult analüüsida. Selline andmeanalüüs muutub aina keerukamaks kahel põhjusel. Esmalt suurendab LHC järkjärguline täiustamine pidevalt andmevoogusid. Lisaks nõuab uute osakeste ja nähtuste otsimine üha täpsemat analüüsi, et eristada haruldasi sündmusi tavapärastest. Praegused arvutussüsteemid jõuavad selle ülesande keerukuse kasvades oma võimete piirile.
Siin võib tulevikus appi tulla kvantarvuti, mis suudab teatud ülesandeid lahendada tavalisest arvutist ekspo-nentsiaalselt paremini ja kiiremini. Osakestefüüsika andmeid analüüsides on näiteks keeruline rekonstrueerida osakesi, eraldada nõrku signaale taus- tast ning teha praeguste loodusseaduste põhjal andmepõhiseid ennustusi ehk simuleerida tehisandmeid. Praegu kasutatavaid klassikalisi algoritme, mis põhinevad kombinatoorikal, optimeerimisel või masinõppel, saab kvantarvutil tihti lahendada kiiremini.