Google učinil zásadní průlom v oblasti zpracování informací. Podle zářijového zjištění Financial Times (FT) sestavili jeho výzkumníci první kvantový počítač, který je schopný provést složitější výpočty než dnešní nejvýkonnější superpočítače. Je to dlouho očekávaný milník, jímž začíná nový výpočetní věk, uvedl tehdy britský list.

Po měsíci tuto zprávu potvrzují i vědci, informuje server Independent s odvoláním na studii publikovanou v prestižním vědeckém časopisu Nature. Ještě nedávno přitom technologická společnost IBM tvrdila, že Google kvantové nadřazenosti nemohl dosáhnout, protože je jeho postup chybný.

Tento článek patří do placené sekce.

Pro vás jej odemknul někdo, kdo má předplatné.


Pokud budete předplatitelem, budete moci stejným způsobem odemykat placené články i pro své přátele.
A získáte i řadu dalších výhod.

V září se utajovaný dokumentu Googlu objevil na webové stránce NASA, ovšem vzápětí byl smazán. Podle textu dokáže procesor kvantového počítače Googlu provést za tři minuty a 20 sekund výpočet, jenž by dnešnímu nejvýkonnějšímu superpočítači Summit trval přibližně 10 tisíc let. Superpočítač je v podstatě jen extrémně výkonný klasický počítač. "Pokud je nám známo, tento experiment představuje první výpočet, který může být proveden jedině na kvantovém procesoru," uvedli výzkumníci.

Kvantový počítač je zařízení, které v operacích s daty využívá fenomény známé z kvantové mechaniky, jako je například superpozice nebo kvantové provázání. Na rozdíl od základních binárních prvků klasických počítačů (bitů), které představují buď nuly, nebo jedničky, mohou kvantové bity (qubity) reprezentovat obojí současně – to je právě princip superpozice. Spojením qubitů pomocí kvantového provázání se počet stavů, které mohou reprezentovat, zvyšuje exponenciálně, což umožňuje okamžitý výpočet milionů možností. Co to znamená?

Související

Díky kvantovým jevům může stroj pracovat mnohem rychleji než běžné počítače – dovede zkoumat všechna potenciální řešení zadané úlohy najednou. Příkladem může být hra šachy. Když klasický počítač hraje šachy, prochází všechny možné kombinace postupně. Pokud tak chce vidět pouhé tři tahy dopředu, musí projít devět milionů možných šachových partií. Kvantový počítač ale prochází všechny partie v jednotlivých tazích najednou. Tedy místo devíti milionů úkonů mu stačí udělat tři. To je příčina toho, proč dokáže podobné úlohy řešit dokonce i v porovnání se superpočítačem v tak extrémně krátkém čase.

"Toto dramatické zrychlení ve vztahu ke všem známým klasickým algoritmům představuje experimentální realizaci kvantové nadřazenosti na výpočetní úloze a ohlašuje příchod velmi očekávaného počítačového paradigmatu," cituje deník z dokumentu. Dosáhnutí kvantové nadřazenosti znamená moment, kdy jsou kvantové počítače schopné realizovat výpočty, které byly předtím považované za nemožné.

Použití kvantových strojů k řešení praktických problémů bude podle výzkumníků možné až za několik let. Tento úspěch však označují jako "milník na cestě k plnohodnotnému kvantovému zpracování dat".

Jako významný milník to hodnotí i server MIT Technology Review. Kvantové zpracování dat by časem mohlo pomoci vědcům a firmám objevit nové léky a materiály nebo vytvořit efektivnější systémy zásobování, uvedl před zveřejněním této průlomové informace kvantový specialista a profesor na Massachusettském technologickém institutu (MIT) Will Oliver.

V září uvedl magazín New Scientist, že výpočty probíhaly na kvantovém počítači pojmenovaném Sycamore disponujícím 54 kvantově provázanými qubity. Ačkoliv jeden z nich při experimentu nefungoval, podařilo se ověřit, že rozložení vzorku náhodně vygenerovaných čísel je skutečně náhodné. To je velmi důležité pro statistiky. S velkým počtem náhodných čísel už si klasické počítače neví rady.

Dario Gil ze společnosti IBM, která také pracuje na vývoji těchto zařízení, pro server MIT Technology Review uvedl, že úspěch experimentu nemusí hned znamenat, že začne dominantní vláda těchto strojů. Kvantové počítače podle něj nikdy nepřeváží nad těmi klasickými, které mají své silné stránky a budou nadále vhodným nástrojem k řešení určitých výpočtů. Jde o to, že kvantový počítač neumí být (alespoň zatím) univerzální, tedy řešit celou škálu různých úloh jako ten běžný.

Bude také trvat, než budou tato průlomová zařízení připravená k využití širší veřejností. Stroje jsou velmi náchylné k chybám, protože i sebemenší změna teploty nebo jemná vibrace mohou narušit stav kvantových bitů, píše server.

V současné době již existují prototypy komerčních kvantových počítačů, které vyvinuly společnosti jako například zmíněná International Business Machines (IBM). Do přímého prodeje se zatím IBM Q System One nedostane, IBM počítá spíše s variantou pronajímání přístupu ke kvantovému počítači přes internet.

Související

Líbil se vám článek? Chcete víc takových článků?

Kupte si předplatné a můžete si je číst všechny. Navíc bez reklam a s možností sdílet přátelům.

Vyzkoušejte předplatné HN+