Sciencemag.cz
Doporučujeme
Společnost IBM oznámila, že umožní i zájemcům z řad veřejnosti provádět experimenty na kvantovém procesoru.
Vědci ze společnosti IBM vybudovali kvantový procesor, ke kterému mohou uživatelé přistupovat přes webové rozhraní z jakéhokoliv počítače nebo mobilního zařízení prostřednictvím IBM Cloudu. IBM věří, že kvantové počítače jsou budoucností výpočetní techniky a mají potenciál vyřešit některé problémy, které nelze řešit na dnešních superpočítačích. Kvantová výpočetní platforma přístupná v cloudu, nazvaná IBM Quantum Experience, umožní uživatelům spouštět algoritmy a experimenty na kvantovém procesoru IBM, a zkoumat výukové programy a simulace uplatnění kvantového počítání.
Kvantový procesor se skládá z pěti supravodivých qubitů a je umístěn v IBM T.J. Watson Research Centru v New Yorku. Pětiqubitový procesor představuje nejnovější pokrok v oblasti kvantové architektury IBM, kterou lze škálovat do větších kvantových systémů. Univerzální kvantový počítač může být naprogramován tak, aby byl schopen realizovat jakékoliv výpočetní úkoly a bude exponenciálně rychlejší než klasické počítače.
Univerzální kvantové počítače dnes neexistují, ale IBM předpokládá, že vynalezení středně velkých kvantových procesorů s 50 až 100 qubity bude možné v příštím desetiletí. Kvantovému počítači postavenému z pouhých 50 qubitů nebude moci konkurovat žádný z dnešních TOP500 superpočítačů. Komunita kvantových počítačových vědců a teoretiků se snaží využít jejich výpočetní sílu v oboru chemie.
„Kvantové počítače jsou velmi odlišné od dnešních počítačů, a to nejen v tom, jak vypadají a z čeho jsou vyrobeny, ale také v tom, co se s nimi dá dělat. Kvantové počítání se stává skutečností, a to rozšíří možnosti výpočetní techniky daleko za hranice toho, co je představitelné s dnešními počítači,“ říká Arvind Krishna, senior viceprezident a ředitel IBM Research. „Tento moment představuje zrod kvantového počítání. Předáním přístupu k experimentálním kvantovým systémům IBM umožní platforma nazvaná IBM Quantum Experience vědecké komunitě urychlení inovací v kvantové oblasti a pomůže jim při objevování nových aplikací vhodných pro tuto technologii.“
Quantum computing – jiný způsob myšlení
Žijeme ve světě, kde klasická fyzika definuje naše zkušenosti, intuici, a nakonec i způsob, jak zpracováváme informace. Nicméně příroda se na atomární úrovni řídí jinou sadou pravidel, známých jako kvantová mechanika. Ta je mimo dosah klasických počítačů a jejich řešení problémů, které existují přírodě, kde kvantová mechanika hraje roli, například pochopení toho, jak se chovají molekuly.
V roce 1981 známý fyzik Richard Feynman navrhl stavět počítače na základě zákonů kvantové mechaniky. O tři desetiletí později, IBM pomáhá, aby se to stalo realitou. Kvantové počítání pracuje zásadně odlišně od dnešních počítačů. Klasický počítač využívá bity pro zpracování informací, kde každý bit znamená buď jedničku, nebo nulu. Naproti tomu qubit může představovat jedničku, nulu, nebo obojí současně, co je známo jako superpozice. Tato vlastnost spolu s dalšími kvantovými jevy umožňuje kvantovým počítačům provádět určité výpočty mnohem rychleji, než je to možné u klasických počítačů.
Mezi hlavní výzvy, kterým vědci vynalézající kvantové počítače čelí, patří vytváření qubitů vysoké kvality a jejich společně škálovatelné uspořádání tak, aby mohli kontrolovatelným způsobem provádět složité výpočty. IBM používá supravodivé qubity, které jsou vyrobeny ze supravodivých kovů na křemíkovém čipu.
