Quantum Supremacy กำลังมา: นี่คือสิ่งที่คุณควรทราบ
คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะไม่แทนที่คอมพิวเตอร์ “คลาสสิก” อย่างสมบูรณ์เช่นอุปกรณ์ที่คุณกำลังอ่านบทความนี้ พวกเขาจะไม่เปิดเว็บเบราว์เซอร์ ช่วยเรื่องภาษี หรือสตรีมวิดีโอล่าสุดจาก Netflix
สิ่งที่พวกเขาจะทำ — อย่างน้อยที่หวังมานาน — จะเป็นการนำเสนอวิธีการคำนวณบางอย่างที่แตกต่างไปจากเดิม พวกเขาจะสามารถแก้ปัญหาที่ต้องใช้เวลาหลายพันล้านปีในการดำเนินการกับคอมพิวเตอร์คลาสสิกที่รวดเร็ว พวกมันจะเปิดใช้งานการจำลองระบบควอนตัมที่ซับซ้อน เช่น โมเลกุลทางชีววิทยา หรือเสนอวิธีการแยกตัวประกอบจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งจะทำลายรูปแบบการเข้ารหัสที่มีมายาวนาน
เกณฑ์ที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมข้ามจากการเป็นโครงการวิจัยที่น่าสนใจไปจนถึงการทำสิ่งต่าง ๆ ที่ไม่มีคอมพิวเตอร์คลาสสิกสามารถทำได้เรียกว่า “อำนาจสูงสุดของควอนตัม” หลายคนเชื่อว่าโครงการคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google จะประสบความสำเร็จในปลายปีนี้ ในความคาดหมายของเหตุการณ์นั้น เราได้จัดทำคู่มือนี้สำหรับผู้ที่อยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับการคำนวณควอนตัม ซึ่งจะให้ข้อมูลที่คุณจะต้องเข้าใจความหมายของควอนตัมสูงสุด และไม่ว่าจะบรรลุผลสำเร็จจริงหรือไม่
อำนาจสูงสุดของควอนตัมคืออะไรและเหตุใดจึงสำคัญ
เพื่อให้ได้มาซึ่งอำนาจสูงสุดของควอนตัม คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องทำการคำนวณใดๆ ซึ่งสำหรับวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติทั้งหมด คอมพิวเตอร์คลาสสิกไม่สามารถทำได้
ในแง่หนึ่ง เหตุการณ์สำคัญเป็นเรื่องของเทียม งานที่จะใช้ในการทดสอบอำนาจสูงสุดของควอนตัมนั้นถูกประดิษฐ์ขึ้น – เป็นเคล็ดลับในห้องนั่งเล่นมากกว่าความก้าวหน้าที่มีประโยชน์ (เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในไม่ช้า) ด้วยเหตุผลดังกล่าว ไม่ใช่ความพยายามอย่างจริงจังทั้งหมดในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยมุ่งเป้าไปที่อำนาจสูงสุดของควอนตัมโดยเฉพาะ “อำนาจสูงสุดของควอนตัม เราไม่ได้ใช้ [คำ] เลย” โรเบิร์ต ซูเตอร์ ผู้บริหารที่รับผิดชอบกลยุทธ์การคำนวณควอนตัมของไอบีเอ็มกล่าว “เราไม่สนใจเรื่องนี้เลย”
แต่ในอีกทางหนึ่ง อำนาจสูงสุดของควอนตัมจะเป็นช่วงเวลาแห่งการเปลี่ยนแปลงในประวัติศาสตร์ของการคำนวณ ในระดับพื้นฐานที่สุด มันสามารถนำไปสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แท้จริงแล้วมีประโยชน์สำหรับปัญหาในทางปฏิบัติบางอย่าง
มีเหตุผลทางประวัติศาสตร์สำหรับมุมมองนี้ ในปี 1990 อัลกอริธึมควอนตัมตัวแรกสามารถแก้ปัญหาที่ไม่มีใครสนใจจริงๆ แต่นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่ออกแบบพวกเขาได้เรียนรู้สิ่งต่าง ๆ ที่พวกเขาสามารถนำไปใช้กับการพัฒนาอัลกอริธึมที่ตามมา (เช่น อัลกอริธึมของ Shor สำหรับการแยกตัวประกอบจำนวนมาก) ที่มีผลในทางปฏิบัติมหาศาล
“ฉันไม่คิดว่าอัลกอริธึมเหล่านั้นจะมีอยู่จริงหากชุมชนไม่ได้ทำงานในตอนแรกกับคำถามที่ว่า ‘คอมพิวเตอร์ควอนตัมดีในหลักการอะไร’ โดยไม่ต้องกังวลเรื่องมูลค่าการใช้ทันที” บิล เฟฟเฟอร์แมน นักวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัมแห่งมหาวิทยาลัยชิคาโก กล่าว
โลกคอมพิวเตอร์ควอนตัมหวังว่ากระบวนการนี้จะทำซ้ำได้ในขณะนี้ ด้วยการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เอาชนะคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก แม้ในการแก้ปัญหาที่ไร้ประโยชน์เพียงปัญหาเดียว นักวิจัยสามารถเรียนรู้สิ่งต่าง ๆ ที่จะช่วยให้พวกเขาสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประโยชน์ในวงกว้างในภายหลังได้
Fernando Brandãoนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจาก California Institute of Technology และนักวิจัยของ Google กล่าวว่า “ก่อนจะมีอำนาจสูงสุด มีโอกาสเป็นศูนย์ที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะทำอะไรก็ได้ที่น่าสนใจ “อำนาจสูงสุดเป็นก้าวสำคัญที่จำเป็น”
นอกจากนี้ อำนาจสูงสุดของควอนตัมจะเป็นแผ่นดินไหวในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี สาขานี้ดำเนินการภายใต้สมมติฐานที่เรียกว่า “วิทยานิพนธ์ Church-Turing แบบขยาย” เป็นเวลาหลายสิบปี ซึ่งกล่าวว่าคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกสามารถคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งคอมพิวเตอร์ประเภทอื่นๆ สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อำนาจสูงสุดของควอนตัมจะเป็นการละเมิดการทดลองครั้งแรกของหลักการดังกล่าว และจะนำวิทยาการคอมพิวเตอร์ไปสู่โลกใหม่ทั้งใบ “อำนาจสูงสุดของควอนตัมจะเป็นความก้าวหน้าขั้นพื้นฐานในวิธีที่เรามองการคำนวณ” อดัม โบแลนด์นักวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัมแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ กล่าว
คุณแสดงให้เห็นถึงอำนาจสูงสุดของควอนตัมอย่างไร?
โดยการแก้ปัญหาบนคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่คอมพิวเตอร์คลาสสิกไม่สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัญหาอาจเป็นอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วคาดว่าการสาธิตครั้งแรกของอำนาจสูงสุดของควอนตัมจะเกี่ยวข้องกับปัญหาเฉพาะที่เรียกว่า “การสุ่มตัวอย่างวงจรแบบสุ่ม”
ตัวอย่างง่ายๆ ของปัญหาการสุ่มตัวอย่างแบบสุ่มคือโปรแกรมที่จำลองการหมุนของแม่พิมพ์ที่ยุติธรรม โปรแกรมดังกล่าวทำงานอย่างถูกต้องเมื่อสุ่มตัวอย่างจากผลลัพธ์ที่เป็นไปได้อย่างเหมาะสม โดยสร้างตัวเลขหกตัวแต่ละตัวบนแม่พิมพ์หนึ่งในหกของเวลาที่คุณเรียกใช้โปรแกรมซ้ำๆ
แทนที่จะเป็นแม่พิมพ์ ปัญหาที่เป็นตัวเลือกสำหรับควอนตัมสูงสุดขอให้คอมพิวเตอร์สุ่มตัวอย่างจากเอาต์พุตที่เป็นไปได้ของวงจรควอนตัมแบบสุ่มอย่างถูกต้อง ซึ่งเหมือนกับชุดของการกระทำที่สามารถทำได้บนชุดของควอนตัมบิตหรือคิวบิต ลองพิจารณาวงจรที่ทำหน้าที่ 50 qubits เมื่อ qubits ผ่านวงจร สถานะของ qubits จะพันกันหรือพันกันในสิ่งที่เรียกว่าการทับซ้อนของควอนตัม เป็นผลให้เมื่อสิ้นสุดวงจร 50 qubits อยู่ใน superposition ของ 2 50สถานะที่เป็นไปได้ หากคุณวัด qubits ทะเลของความเป็นไปได้2 50 รายการจะยุบเป็นสตริงเดียวที่ 50 บิต มันเหมือนกับการกลิ้งลูกเต๋า ยกเว้นแต่แทนที่จะเป็นหกความเป็นไปได้ที่คุณมี 2 50หรือ 1 พันล้านล้าน และความเป็นไปได้ไม่ทั้งหมดจะเกิดขึ้นเท่ากัน
คอมพิวเตอร์ควอนตัมซึ่งสามารถใช้ประโยชน์จากคุณลักษณะของควอนตัมอย่างหมดจด เช่น การซ้อนทับและการพัวพัน ควรจะสามารถผลิตชุดตัวอย่างจากวงจรสุ่มนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งตามการแจกแจงที่ถูกต้อง อย่างไรก็ตาม สำหรับคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก ไม่มีอัลกอริธึมที่รวดเร็วสำหรับการสร้างตัวอย่างเหล่านี้ ดังนั้นเมื่อช่วงของตัวอย่างที่เป็นไปได้เพิ่มขึ้น คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกก็จะถูกครอบงำอย่างรวดเร็วโดยงานนี้
รออะไร?
ตราบใดที่วงจรควอนตัมยังเล็กอยู่ คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกก็สามารถติดตามได้ ดังนั้น เพื่อแสดงให้เห็นถึงอำนาจสูงสุดของควอนตัมผ่านปัญหาการสุ่มตัวอย่างวงจรสุ่ม วิศวกรจำเป็นต้องสามารถสร้างวงจรควอนตัมได้อย่างน้อยในขนาดขั้นต่ำที่แน่นอน และจนถึงตอนนี้ก็ยังทำไม่ได้
ขนาดวงจรกำหนดโดยจำนวน qubits ที่คุณเริ่มต้น รวมกับจำนวนครั้งที่คุณจัดการกับ qubits เหล่านั้น การจัดการในคอมพิวเตอร์ควอนตัมดำเนินการโดยใช้ “ประตู” เช่นเดียวกับในคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก เกทประเภทต่างๆ จะเปลี่ยน qubits ในรูปแบบต่างๆ — บางตัวเปลี่ยนค่าของ qubit เดียว ในขณะที่บางตัวรวม qubits สองอันในรูปแบบที่ต่างกัน หากคุณเรียกใช้ qubits ของคุณผ่าน 10 ประตู คุณจะบอกว่าวงจรของคุณมี “ความลึก” 10
ไม่เหมือนการยิงจรวดหรือระเบิดนิวเคลียร์ ที่คุณแค่ดูและรู้ทันทีว่ามันสำเร็จหรือไม่
สกอตต์ อารอนสัน
เพื่อให้ได้ควอนตัมสูงสุด นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ประเมินว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องแก้ปัญหาสุ่มตัวอย่างวงจรสุ่มสำหรับวงจรในสนามเบสบอล 70 ถึง 100 คิวบิตที่มีความลึกประมาณ 10 ถ้าวงจรมีขนาดเล็กกว่านั้นมาก คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก อาจจะยังคงจัดการเพื่อจำลองมัน – และเทคนิคการจำลองคลาสสิกที่มีการปรับปรุงตลอดเวลา
ทว่าปัญหาของวิศวกรควอนตัมในขณะนี้คือเมื่อจำนวน qubits และ gate เพิ่มขึ้น อัตราความผิดพลาดก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และถ้าอัตราความผิดพลาดสูงเกินไป คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะสูญเสียข้อได้เปรียบเหนือคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก
มีหลายสาเหตุของข้อผิดพลาดในวงจรควอนตัม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือข้อผิดพลาดที่สะสมในการคำนวณทุกครั้งที่วงจรดำเนินการเกท
ในขณะนี้ ประตูควอนตัมสองคิวบิตที่ดีที่สุดมีอัตราความผิดพลาดประมาณ 0.5% ซึ่งหมายความว่ามีข้อผิดพลาดประมาณหนึ่งรายการสำหรับการดำเนินการทุกๆ 200 รายการ ซึ่งสูงกว่าอัตราความผิดพลาดอย่างมากในวงจรคลาสสิกมาตรฐาน ซึ่งมีข้อผิดพลาดประมาณ 1 ครั้งในทุกๆ 10 17ครั้ง เพื่อแสดงให้เห็นถึงอำนาจสูงสุดของควอนตัม วิศวกรจะต้องลดอัตราความผิดพลาดสำหรับเกทสองคิวบิตให้เหลือประมาณ 0.1%
เราจะรู้ได้อย่างไรว่ามีการแสดงอำนาจสูงสุดของควอนตัม?
เหตุการณ์สำคัญบางอย่างมีความชัดเจน อำนาจสูงสุดของควอนตัมไม่ได้เป็นหนึ่งในนั้น สก็อตต์ แอรอนสันนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยเทกซัส ออสตินกล่าวว่า “ไม่ใช่เหมือนกับการปล่อยจรวดหรือการระเบิดของนิวเคลียร์ ที่คุณเพียงแค่เฝ้าดูและรู้ทันทีว่ามันสำเร็จหรือไม่”
ในการตรวจสอบอำนาจสูงสุดของควอนตัม คุณต้องแสดงสองสิ่ง: คอมพิวเตอร์ควอนตัมทำการคำนวณอย่างรวดเร็ว และคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกไม่สามารถทำการคำนวณแบบเดียวกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
มันเป็นส่วนที่สองที่ยากที่สุด คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกมักจะแก้ปัญหาบางประเภทได้ดีกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์คาดไว้ จนกว่าคุณจะได้พิสูจน์ว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกไม่สามารถทำอะไรได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็มีโอกาสที่จะมีอัลกอริธึมแบบคลาสสิกที่ดีกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าอยู่เสมอ การพิสูจน์ว่าอัลกอริธึมดังกล่าวไม่มีอยู่จริงอาจมากกว่าที่คนส่วนใหญ่ต้องการเพื่อที่จะเชื่อคำกล่าวอ้างของอำนาจสูงสุดของควอนตัม แต่การอ้างสิทธิ์ดังกล่าวอาจต้องใช้เวลาสักระยะกว่าจะได้รับการยอมรับ
มีใครเข้าใกล้ความสำเร็จมากแค่ไหน?
โดยหลายบัญชี Google กำลังเคาะประตูของควอนตัมอำนาจสูงสุดและสามารถแสดงให้เห็นถึงมันก่อนสิ้นปีนี้ (แน่นอนเดียวกันก็บอกว่าในปี 2017 .) แต่จำนวนของกลุ่มอื่น ๆ ที่มีศักยภาพในการบรรลุอำนาจสูงสุดของควอนตัมในเร็ว ๆ นี้รวมทั้งผู้ที่IBM , IonQ , Rigettiและมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์
กลุ่มเหล่านี้ใช้วิธีการที่แตกต่างกันหลายประการในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม Google, IBM และ Rigetti ทำการคำนวณควอนตัมโดยใช้วงจรตัวนำยิ่งยวด IonQ ใช้ไอออนที่ดักจับ ความคิดริเริ่มที่ฮาร์วาร์นำโดยมิคาอิล Lukinใช้อะตอมรูบิเดียม แนวทางของ Microsoft ซึ่งเกี่ยวข้องกับ ” topological qubits ” ดูเหมือนจะใช้เวลานานกว่า
แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสีย
วงจรควอนตัมตัวนำยิ่งยวดมีข้อได้เปรียบในการทำจากวัสดุโซลิดสเตต พวกเขาสามารถสร้างขึ้นด้วยเทคนิคการประดิษฐ์ที่มีอยู่ และพวกเขาดำเนินการประตูอย่างรวดเร็วมาก นอกจากนี้ qubits จะไม่เคลื่อนที่ไปรอบๆ ซึ่งอาจเป็นปัญหากับเทคโนโลยีอื่นๆ แต่พวกมันยังต้องถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำมาก และแต่ละ qubit ในชิปตัวนำยิ่งยวดจะต้องได้รับการสอบเทียบแยกกัน ซึ่งทำให้ยากต่อการปรับสเกลเทคโนโลยีให้เป็น qubits นับพัน (หรือมากกว่านั้น) ที่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่มีประโยชน์จริงๆ คอมพิวเตอร์ควอนตัม
กับดักไอออนมีจุดแข็งและจุดอ่อนที่ตัดกัน อิออนแต่ละตัวเหมือนกัน ซึ่งช่วยในการผลิต และกับดักไอออนทำให้คุณมีเวลามากขึ้นในการคำนวณก่อนที่คิวบิตจะเต็มไปด้วยเสียงรบกวนจากสิ่งแวดล้อม แต่ประตูที่ใช้ในการทำงานกับไอออนนั้นช้ามาก (ช้ากว่าเกทตัวนำยิ่งยวดหลายพันเท่า) และไอออนแต่ละตัวสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้เมื่อคุณไม่ต้องการให้พวกมันทำ
ในขณะนี้ วงจรควอนตัมตัวนำยิ่งยวดดูเหมือนจะก้าวหน้าเร็วที่สุด แต่มีอุปสรรคด้านวิศวกรรมที่ร้ายแรงซึ่งต้องเผชิญกับแนวทางที่แตกต่างกันทั้งหมด จำเป็นต้องมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญก่อนที่จะสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบที่ผู้คนใฝ่ฝัน “ฉันได้ยินมาว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจต้องมีการประดิษฐ์ที่คล้ายคลึงกับทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำซึ่งทำงานแทบไม่มีที่ติและสามารถปรับขนาดได้ง่าย” Bouland กล่าว “ในขณะที่การทดลองล่าสุดมีความคืบหน้าที่น่าประทับใจ แต่ความโน้มเอียงของฉันคือยังไม่พบสิ่งนี้”
บอกว่าอำนาจสูงสุดของควอนตัมได้รับการพิสูจน์แล้ว ตอนนี้อะไร?
หากคอมพิวเตอร์ควอนตัมประสบความสำเร็จสูงสุดสำหรับงานประดิษฐ์ เช่น การสุ่มตัวอย่างวงจรแบบสุ่ม คำถามต่อไปที่ชัดเจนคือ: ตกลง แล้วเมื่อใดจึงจะทำสิ่งที่มีประโยชน์
เหตุการณ์สำคัญที่มีประโยชน์บางครั้งเรียกว่าข้อได้เปรียบควอนตัม “ข้อได้เปรียบของควอนตัมคือแนวคิดที่ว่า: สำหรับกรณีการใช้งานจริง เช่น บริการทางการเงิน, AI, เคมี คุณจะมองเห็นได้เมื่อใด และคุณจะมองเห็นได้อย่างไรว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังทำสิ่งที่ดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด มาตรฐานคลาสสิกที่รู้จักหรือไม่” Sutor ของ IBM ซึ่งมีลูกค้าองค์กรจำนวนมากเช่น JPMorgan Chase และ Mercedes-Benz ที่เริ่มสำรวจแอปพลิเคชันของชิปควอนตัมของ IBM กล่าว
เหตุการณ์สำคัญประการที่สองคือการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนต่อข้อผิดพลาด คอมพิวเตอร์เหล่านี้จะสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดภายในการคำนวณได้แบบเรียลไทม์ โดยหลักการแล้วช่วยให้สามารถคำนวณควอนตัมที่ปราศจากข้อผิดพลาดได้ แต่ข้อเสนอชั้นนำสำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดหรือที่เรียกว่า “รหัสพื้นผิว” ต้องใช้ค่าใช้จ่ายมหาศาลของ qubit ที่แก้ไขข้อผิดพลาดหลายพันตัวสำหรับ qubit “ตรรกะ” แต่ละตัวที่คอมพิวเตอร์ใช้เพื่อดำเนินการคำนวณจริง สิ่งนี้ทำให้ความทนทานต่อข้อผิดพลาดเกินกว่าสถานะปัจจุบันของการคำนวณควอนตัม เป็นคำถามเปิดกว้างว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องทนต่อความผิดพลาดก่อนที่จะสามารถทำอะไรที่เป็นประโยชน์ได้จริงหรือไม่ “มีแนวคิดมากมาย” บรันเดากล่าว “แต่ไม่มีอะไรแน่นอน”
Popescu, Oppenheim, Renner และกลุ่มของพวกเขาต่างก็แสวงหาการค้นพบที่เป็นรูปธรรมมากขึ้น ในเดือนมีนาคม Oppenheim และนักวิจัยหลังปริญญาเอกของเขา Lluis Masanes ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับกฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งเป็นคำที่สับสนในอดีตเกี่ยวกับความเป็นไปไม่ได้ที่จะไปถึงอุณหภูมิสัมบูรณ์โดยใช้ทฤษฎีข้อมูลควอนตัม พวกเขาแสดงให้เห็นว่า “ขีดจำกัดความเร็วในการทำความเย็น” ที่ขัดขวางไม่ให้คุณไปถึงศูนย์สัมบูรณ์นั้นเกิดจากการจำกัดความเร็วในการส่งข้อมูลออกจากอนุภาคในวัตถุขนาดจำกัด การจำกัดความเร็วอาจเกี่ยวข้องกับความสามารถในการทำความเย็นของตู้เย็นควอนตัม เช่นเดียวกับที่รายงานในการพิมพ์ล่วงหน้าในเดือนกุมภาพันธ์ ในปี 2558 Oppenheim และผู้ร่วมงานคนอื่น ๆแสดงให้เห็นกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ถูกแทนที่บนมาตราส่วนควอนตัมด้วย “กฎ” ที่สอง – ข้อ จำกัด ในการแจกแจงความน่าจะเป็นที่กำหนดสถานะทางกายภาพของอนุภาครวมถึงในเครื่องยนต์ควอนตัม
ในขณะที่ขอบเขตของอุณหพลศาสตร์ควอนตัมเติบโตอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดวิธีการและการค้นพบที่หลากหลาย นักอุณหพลศาสตร์แบบดั้งเดิมบางคนเห็นความยุ่งเหยิง Peter Hänggiนักวิจารณ์แกนนำแห่งมหาวิทยาลัยเอาก์สบูร์กในเยอรมนี คิดว่าความสำคัญของข้อมูลกำลังถูกขายมากเกินไปโดยอดีตผู้ปฏิบัติงานด้านควอนตัมคอมพิวติ้ง ซึ่งเขากล่าวว่าจักรวาลนี้เป็นตัวประมวลผลข้อมูลควอนตัมขนาดยักษ์ แทนที่จะเป็นสิ่งที่จับต้องได้ เขากล่าวหาว่านักทฤษฎีข้อมูลควอนตัมสร้างความสับสนให้กับเอนโทรปีประเภทต่างๆ เช่น เทอร์โมไดนามิกส์และทฤษฎีข้อมูล และใช้เอนโทรปีแบบหลังในขอบเขตที่ไม่เกี่ยวข้อง อสูรของ Maxwell “ทำให้ฉันวิตก” Hänggi กล่าว เมื่อถูกถามเกี่ยวกับ “กฎ” ประการที่สองของบริษัท Oppenheim และ “กฎ” ของอุณหพลศาสตร์ เขากล่าวว่า “คุณเห็นไหมว่าทำไมความดันโลหิตของฉันถึงสูงขึ้น”