uredi› krajšaj› T:777 M:1243 Z:11 [×]

Leto kvantnega preboja

Zmogljiv kvantni računalnik bi lahko razkrinkal šifriranje in reševal težave, ki so za klasični računalnik prevelik zalogaj.

Matthew Sparkes, New Scientist

Trenutno so prizadevanja osredotočena na pomembni mejnik, imenovan kvantna premoč: to je točka, na kateri kvantni računalnik dokonča računsko operacijo, ki je klasični računalnik v doglednem času ne zmore.

Prvi je ta mejnik dosegel Google leta 2019 z napravo s 54štiriinpetdesetimi kubiti, kar je kvantna ustreznica navadnih računalniških bitov, in z njim opravil tako rekoč neuporabno računsko operacijo, znano kot naključno vzorčenje. Lani so na kitajski univerzi za znanost in tehnologijo s 56 šestinpetdesetimi kubiti rešili zahtevnejšo računsko nalogo, pozneje so to nadgradili na 60šestdeset kubitov.

Bob Sutor iz družbe IBM pojasnjuje, da so ti skoki le akademski dosežki, ki še nimajo pravega učinka. Dejanska premoč bo dosežena, ko bo kvantni računalnik bistveno boljši od klasičnega in bo zmožen reševati najrazličnejše težave, ne le naključnega vzorčenja, ki trenutno služi kot merilo učinkovitosti.

Povedal je tudi, da IBM raziskuje kvantno poslovno prednost – to je točka, na kateri kvantni računalnik dejanske konkretne težave, s katerimi se spopadajo raziskovalci in podjetja, zmore reševati občutno hitreje od klasičnih računalnikov. Sutor je dodal, da te točke letos zagotovo še ne bodo dosegli, pričakujejo pa, da jo bodo v desetletju.

Nir Minerbi, soustanovitelj podjetja za kvantno programsko opremo Classiq, je bolj optimističen in je prepričan, da bomo letos dočakali prikaz kvantne premoči pri reševanju oprijemljivega problema.

»Se spomnite prvih električnih avtomobilov? Uporabni so bili za skok do trgovine, ne pa tudi, da si otroka peljal 500petsto kilometrov daleč v študentski dom. Tako kot električni avtomobili se bodo izboljševali tudi kvantni računalniki in postali uporabni na širšem področju,« je povedal.

Preden bodo rešili praktične težave, bo treba premagati še nekaj ovir. Prva je, da naprave potrebujejo na tisoče kubitov, ti morajo biti tudi stabilnejši in zanesljivejši od obstoječih. Raziskovalci jih bodo verjetno morali povezovati v skupine, da bodo delovali kot en logični kubit. To bo pomagalo pri kakovosti, vendar zažiralo v napredek pri velikosti: za tisoče logičnih kubitov bi nemara potrebovali milijone fizičnih.

Kvantni računalniki se bodo sčasoma izboljševali in postali uporabni za vrsto nalog.

Raziskovalci veliko pozornost namenjajo tudi popravljanju kvantnih napak, da bi sproti odpravljali računalnikove manjše nepravilnosti. Google je julija lani objavil, da njihov procesor Sycamore zmore odkrivati in popravljati napake v superprevodnih kubitih, a je potrebna dodatna strojna oprema povzročila več napak, kot jih je odpravila. Pozneje je raziskovalcem na inšstitutu Joint Quantum Institute v Marylandu uspelo preseči ta pomembni prag koristnosti s svojimi kubiti z ujetimi ioni.

Kakorkoli že, kvantni računalniki so še v povojih. Scott Aaronson s teksaške univerze v Austinu je prepričan, da bi verjetno marsikoga šokiralo, če bi splošni kvantni računalnik že letos rešil konkretno težavo. »Popravljanje napak šele postaja uporabno in nismo še niti blizu zmožnosti, da bi posamezni kodirani kubit zavarovali za poljubni čas, kaj šele, da bi izvajali računske operacije na nekaj tisoč ali milijonov kodiranih kubitov,« je povedal.

Copyright New Scientist, Distribucija Tribune Content Agency