Google letos dokáže, že kvantový počítač není nesmysl. Pomůže mu 49 qubitů

Google letos dokáže, že kvantový počítač není nesmysl. Pomůže mu 49 qubitů

Google loni v létě publikoval na Arxivu studii Quantum Supremacy, ve které popisuje aplikaci, která by měla prokázat, že kvantové počítače opravdu dokážou spočítat věci, na které běžná mašina nemá – ani ta nejrychlejší na světě.

Loni plán existoval jen na papíře, nicméně letos by se to už mělo podařit i v reálných podmínkách. Google chce do konce roku postavit kvantový počítač o 49 qubitech (kvantových bitech), který by na matici 7 x 7 qubitů simuloval matematický chaos kvantového světa – v podstatě simulaci sebe sama.

V praxi je to… Naprosto k ničemu, ale jde o to, že je simulace chování kvantových bitů na běžných počítačích extrémně složitá, protože v modelu musíte popsat všechny možné stavy qubitu, k čemuž potřebujete hodně RAM. Opravdu hodně RAM.

Klepněte pro větší obrázek
Qubity Googlu jsou založené na suporavodičích, které musejí být při práci extrémně schlazené. O to se postará tato mraznička, která se dostane až na 10 milikelvinů (Foto/Repro: Erik Lucero, IEEE Spectrum)

Jen pro představu, kdybyste chtěli simulovat kvantový systém o 42 qubitech, budete potřebovat mašinu se 70 TB RAM a systém se 48 qubity spotřebuje už 2,3 PB RAM. Přidejte ještě jeden qubit a končíte, tolik RAM neposkládáte snad ani ze všech PC na planetě.

Když však budete chtít simulovat kvantové bity samotnými kvantovými bity, už by to mělo jít a právě to je cílem smělého experimentu. Pokud se zadaří, Google bude moci říci: Podívejte se, právě jsme pomocí kvantového stroje spočítali cosi, co by bylo na klasickém železe prakticky nemožné. No a v tom je celý vtip.

Jakkoliv to bude v oblasti kvantových výpočtů průlom, zároveň to napovídá, jak ohromný kus cesty má lidstvo ještě před sebou, než dokážeme sestavit opravdu univerzální a smysluplný kvantový počítač, který bude namísto simulování sebe samotného počítat něco mnohem praktičtějšího – třeba meteorologické modely aj.

Často se například mluví o tom, že by mohl funkční kvantový počítat velmi rychle prolamovat šifry díky tomu, že všechny současné kryptografické systémy předpokládají, že některé výpočty jsou pro seberychlejší klasický počítač naprosto nedostižné. Jenže kvantový počítač by je zvládl levou zadní.

Problém spočívá v tom, že podle současných odhadů by takový kvantový počítač musel být složený nikoliv z několika desítek qubitů, ale třeba k prolomení Shorova faktorizačního algoritmu by jich podle profesora Johna Martinise, který je členem kvantového týmu v Googlu, potřeboval asi sto milionů!

Současný stav na poli kvantových bitů bychom tedy mohli s trochou nadsázky přirovnat ke konci 40. let minulého století, kdy výzkumníci z Bellových laboratoří experimentovali s prvním tranzistorem. Dnes jich sice máme v počítačích všeho druhu stovky milionů až miliardy, ale trvalo to několik lidských generací.

Témata článku: Věda, Google, Technologie, Výzkum, Superpočítače, Kvantové počítače, Kvantový svět, Počítač, Nesmysl, Minulé století, Kvantový počítač, Možný stav, Současný stav, Kvantový bit, Spectrum, Současný odhad, Bella, RAM, Ohromný kus, Meteorologický model, Lidský gen, Google+, Běžný počítač, Kvantový systém, Prolomení

Určitě si přečtěte

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

** Po půl roce je tu další aktualizace Windows ** A opět přináší hlavně hromadu drobných kosmetických vylepšení ** Podívali jsme se na ty nejzajímavější

Včera | Jakub Čížek | 171

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

** Fluent Design je vzhled, do kterého postupně Microsoft převleče celý systém ** Staví na průhlednosti a velkých plochách ** Do Windows 10 se z části dostane už zítra při vydání podzimní aktualizace

16.  10.  2017 | Stanislav Janů | 154


Aktuální číslo časopisu Computer

Nový seriál o programování elektroniky

Otestovali jsme 17 bezdrátových sluchátek

Jak na nákup vánočních dárků ze zahraničí

4 tankové tiskárny v přímém souboji