Věda | Google | Kvantové počítače

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.

Diskuze (15) Další článek: Google pošle dva české startupy do Silicon Valley, více podpoří lokální vývojáře

Témata článku: Technologie, Věda, Google, Výzkum, Superpočítače, Kvantové počítače, Ohromný kus, Počítač, Qubit, IEEE Spectrum, Současný stav, Reálná podmínka, Nen, Kvantový svět, První tranzistor, Kus cesty, Kvantový stroj, Spectrum, Google Let, Kvantový akcelerátor, Bello, Kvantový výpočet, Bit, Kvantový počítač, Nesmysl, Kvalitní počítače na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Pokud Google a Huawei ukončí spolupráci, bude to prý hrozba pro celý svět

Pokud Google a Huawei ukončí spolupráci, bude to prý hrozba pro celý svět

** Huawei chce vlastní OS pro mobily i PC. Mohl by ale uspět na Západě? ** Proti firmě se mezitím postavil i Facebook ** Google ale zároveň varuje před totální blokádou

Jakub Čížek | 65

Vybrali jsme 16 programovatelných hraček a stavebnic pro děti. A vlastně i pro vás

Vybrali jsme 16 programovatelných hraček a stavebnic pro děti. A vlastně i pro vás

** Získejte děti pro matematiku a základy techniky ** Kupte jim hračku nebo stavebnici, které vdechnou vlastní život ** Vybrali jsme 16 stavebnic pro nejmenší caparty i vás samotné

Jakub Čížek | 17

Tohle tak jednou zažít: Nová vzducholoď Airlander 10 s prosklenou podlahou

Tohle tak jednou zažít: Nová vzducholoď Airlander 10 s prosklenou podlahou

** Airlander 10 nabídne plavby vzduchem v interiéru s prosklenou podlahou ** Luxusní vzducholoď byla původně vyvíjena pro vojenské účely ** Počítá se s třídenními „kochacími“ výlety za poznáním

Karel Kilián | 7

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

Biblická potopa Česka: Jak bychom dopadli, kdyby nás zatopil oceán

** Představte si biblickou potopu ** Nejprve zaniknou Děčín a Břeclav, pak i Brno a Praha ** Hlavním městem se stane Jihlava a zbytky Čechů přežijí na Kvildě

Jakub Čížek | 89



Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test Wi-Fi mesh

Nejlepší hodinky pro všechny aktivity

Důležité aplikace na cesty

Jak streamovat video na Twitch