IBM je na prahu malé výpočetní revoluce, má první kvantový počítač s 50 quibity

4

Před nějakou dobou jste si tu mohli přečíst o tom, jak se Intel zapojuje do vývoje kvantových počítačů. Není ale jediným hráčem, který se na toto nové výpočetní pole předběžně pouští orat. Už delší dobu ho má v hledáčku také „velká modrá“, tedy IBM. Tato společnost chce kvantové výpočetní stroje nabízet k použití přes cloud a pilotní veřejný přístup už u ní běží. Nyní oznámila důležitý průlom v tomto programu.

IBM oznámilo, že úspěšně vybudovalo prototyp kvantového počítače s 50 qubity, tedy základními jednotkami. Jeden qubit je zařízení uchovávající jeden kvantový stav, obyčejně pomocí nějaké částice. Spojením více qubitů se zvyšují možnosti toho, co se se s tímto počítačem dá dělat. Číslo 50 je signifikantní tím, že podle obvykle uváděných odhadů se právě někde v této oblasti stává kvantová výpočetní technika skutečně zajímavá a může svými schopnostmi v určitých úlohách překonat klasické počítače – nebo vyřešit určité počítačové (ale i vědecké problémy), které normálně nejsou reálně vypočitatelné.

Funkční počítač s 50 qubity je tedy momentálně jakýmsi „grálem“ ve vývoji této technologie. IBM už údajně prototyp v této konfiguraci otestovalo, takže pokud (či až) by se mu ho podařilo dovést do prakticky využitelného stavu, mohlo by se jednat o takovou malou revoluci. Finální podoba bude komerčně nabízena jako IBM Q System a je založená na supravodivé technologii. Základem systému jsou transmony, což jsou qubity používající tzv. Cooperův pár elektronů v supravodičích – kvantová informace je vyjádřená jejich přítomností nebo nepřítomností.

Kryostat počítače IBM Q System s 50 qubity
Kryostat počítače IBM Q System s 50 qubity

20 qubitů pro masy

Zatímco tento 50qubitový stroj je zatím jen laboratorním pokusem, IBM učinilo pokrok i „v poli“. Jak již bylo řečeno, firma nabízí cloudový přístup k již dříve dotaženým kvantovým počítačům s nižším počtem qubitů (jde o program pojmenovaný IBM Q Experience). Skrze tento program byl dostupný stroj s 5 a poté 16 qubity, nyní se k nim ale přidá silnější alternativa s 20 supravodivými qubity. Ta má být uživatelům k dispozici do konce letošního toku, čili během pár týdnů.

Pouzdro procesoru IBM Q System
Pouzdro procesoru IBM Q System

Kromě zvýšení počtu jednotek dostupných pro veřejnost tato poslední generace ale přináší ještě jedno důležité zlepšení. Její qubity dokáží pracovat podstatně déle. Jakýkoli qubit je extrémně choulostivé zařízení a z podstaty kvantové mechaniky je velmi náročné jej v kvantovém stavu udržet a nějak zapřáhnout do „pracovního procesu“. I při udržování extrémně nízkých teplot a důmyslné izolaci od okolí dochází velmi rychle k tzv. dekoherenci, kdy systém ztratí potřebné kvantové chování. Důležitým aspektem vývoje kvantových počítačů je proto i zdokonalování jejich schopnosti se v kvantovém stavu (koherenci) udržet déle. 20qubitový systém má vydržet až 90 μs (0,09 milisekundy), což je stále velmi krátký čas, ale dvakrát delší, než co dokázaly předchozí generace s 5 a 16 qubity.

Schéma propojení v kvantových počítačích IBM s 20 a 50 qubity
Schéma propojení v kvantových počítačích IBM s 20 a 50 qubity

50qubitová verze má přitom zřejmě tyto pokroky ve vlastnostech už také využívat a měla by být dostupná údajně v rámci příští generace IBM Q System, ovšem není konkrétně řečeno, kdy by to reálně mělo nastat.

Ohodnoťte tento článek!

4 KOMENTÁŘE

  1. Vždyť už tu byla jakási společnost s čipy s až 4096 qubity. Psalo se že hlavní milník pro řádné použití je třeba minimálně 2048 qubitů.
    Něco tu smrdí. Stejně jako tehdy s náhlým nášupem dronů a 3D tiskáren.

    • To je D-Wave. Tam platí, že není qubit jako qubit. D-Wave není standardní kvantový počítač, dost se diskutuje o tom, jestli se tak opravdu má nazývat. Funguje to na principu quantum annealing a je to něco trochu jiného. Je možné, že to na nějaké věci bude použitelné a taky to v nich bude překračovat možnosti klasických výpočetních architektur, ale není to kvantový počítač v pravém slova smyslu jako tohle. A ty počtu qubitů nejsou srovnatelné, protože i s těmi 1000, 2000 to zatím nemá nějaký radikální efekt.

  2. Myslím že nejdůležitější je že IBM nabízí onen cloudový přístup k těmto kvantovým počítačům. Tak jako za dob Billa Gatese se ukázalo, že hardware bez softwaru jsou k ničemu. Tak i kvantový počítač je k ničemu, když nebude software co by ho využil.