Kvantové počítače jsou stále na vzestupu – co to pro vás může znamenat

Kvantové počítače jsou stále blíže k tomu, aby se staly praktickými zařízeními, a odborníci tvrdí, že by mohly způsobit revoluci v oblastech, jako je objevování léků, věda o materiálech a vědy o živé přírodě.

Kvantinuum vydala to, co tvrdí, je nejvýkonnější kvantový počítač, který byl dosud postaven, nazvaný System Model H2. Počítač je méně náchylný k chybám než dřívější modely.

"Toto je obrovský krok pro praktické kvantové výpočty," Tony Uttley, prezident společnosti Kvantinuum, řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru. „Jedna věc, kterou naše oznámení zdůrazňuje, je, že náš kvantový počítač dokáže věci, které klasické počítače nedokážou. Konkrétně, protože náš kvantový počítač může využívat výhody vnitřně kvantových funkcí, jako je superpozice a zapletení, je nyní nástroj, který mohou fyzici kondenzované hmoty a fyzici vysokých energií použít k provádění experimentů, které byly dosud pouze teoretické."

Odemknutí praktické kvantové výpočetní techniky

Kvantový počítač využívá principy kvantové mechaniky k provádění výpočtů, které jsou pro klasické počítače nemožné nebo velmi obtížné. Tyto stroje pracují s qubity, které jsou jako bity, ale mohou být současně v superpozici 0 a 1. Tento výkon umožňuje kvantovému počítači prozkoumat mnoho možných řešení současně a rychleji najít to optimální.

Kvantové počítače by mohly mít obrovské důsledky pro pokrok v mnoha oblastech. Řešením výpočetních problémů, které jsou pro klasické počítače nemožné, umožní kvantové počítače průlom v modelování a řízení přírody, Paul Lipman, obchodní ředitel společnosti quantum computing skloňování řekl v e-mailu.

„Vždy bude místo pro ‚obyčejné‘ počítače,“ dodal Lipman. „Kvantové počítače nám neposkytnou rychlejší videohry ani lepší tabulky. Kvantové počítače však nakonec budou mít hluboký dopad na mnoho aspektů našeho života – od vytváření cílených léčebných terapií až po vývoj ekologičtějších a účinnějších technik pro vývoj hnojiv, energeticky účinnějších baterií a mnoho dalšího jiný."

Jedním kamenem úrazu pro kvantové počítače je to, že jsou náchylné k chybám kvůli jemné povaze jejich qubitů. Výzkumníci pracují na kvantové korekci chyb, aby chránili informace tím, že je zakódují do více fyzických qubitů, aby vytvořili „logický qubit“.

Praktické kvantové počítače „budou vyžadovat tisíce logické qubity s opravou chyb– každý z nich bude vyžadovat desítky až stovky fyzických qubitů,“ řekl Lipman. "K dosažení tohoto cíle je zapotřebí významného pokroku ve všech oblastech kvantové výpočetní techniky."

Ale výzkumníci ano pokrok směrem k praktickému kvantovému počítání. Jeden vzrušující nedávný pokrok je optická kvantová bitová manipulace, Hamíd Pishdadian, generální ředitel společnosti Holdings SQE, digitální platforma, která využívá kvantové zabezpečení, uvedl e-mail.

"Až dosud kvantové výpočty vyžadovaly kryogenní zmrazení, aby technologie fungovala hladce," dodal. "Optická manipulace s kvantovými bity jim umožňuje běžet při pokojové teplotě, což by mohlo vést k mnohem širší dostupnosti."

Kvantové počítače jsou již vkládány do života mnoha lidí, často na místech, která možná neznají, řekl Uttley. Například společnost Quantinuum používá své kvantové počítače řady H ke generování šifrovacích klíčů zpevněných kvantovými výpočty.

„Tyto šifrovací klíče používají společnosti a organizace po celém světě, aby nabídly nejlepší ochranu kritických dat na světě,“ dodal.

Kdy bude kvantový počítač dostupný?

Vlády, instituce a investiční firmy po celém světě investují do kvantových počítačů miliardy dolarů, poznamenal Lipman. IBM nedávno vydala 433-qubit kvantový počítač (největší na světě). Výzkumníci z University of Wisconsin-Madison prokázali zachycení více než 1200 atomůs v poli, které povede k rozsáhlým kvantovým počítačům využívajícím jednotlivé atomy jako qubity.

"Pokročilé kvantové hodiny jsou na vrcholu komercializace," dodal. „Tato kvantová zařízení umožní revoluci v tak rozmanitých oblastech, jako jsou telekomunikace, navigace, účinnost databáze, předpověď zemětřesení, finanční obchodní sítě, kybernetická bezpečnost a energetická síť odolnost."

Zatímco mnoho společností dnes experimentuje s kvantovými počítači, praktické aplikace nad rámec projektů „proof of concept“ jsou pravděpodobně 2-3 roky daleko, Yuval Boger, hlavní marketingový ředitel společnosti quantum computing Classiq řekl v e-mailovém rozhovoru.

"V dohledné budoucnosti budou kvantové počítače "back-end" infrastrukturní technologií," dodal. "Stejně jako transatlantická optická spojení nebo ultra velké úložné farmy ovlivní kvantové výpočty způsob, jakým společnosti podnikají, ale je nepravděpodobné, že se stanou špičkovým zařízením pro běžné uživatele počítačů."