Budoucnost | Fyzika | Kvantové počítače

Skeptik: Kvantový počítač vyrobíme možná za sto let, ale spíše nikdy

Skeptik: Kvantový počítač vyrobíme možná za sto let, ale spíše nikdy

Kdy konečně postavíme kvantový počítač – tedy univerzální stroj schopný podobných výpočtů jako váš laptop, který však bude k práci používat operace s qubity?

Po zástupu pozitivních vizí věštících skvělou budoucnost publikoval magazín IEEE Spectrum poněkud méně nadšený názor původem ruského fyzika Mikhaila Dyakonova z Montpellierské univerzity, který o použitelných kvantových počítačích silně pochybuje a viní nadšence pro kvantové stroje z řad vědců z toho, že přesvědčili širokou veřejnost, aby uvěřila spíše jen myšlenkovému experimentu. Sic excelentnímu.

Dyakonov si v textu nebere servítky a svá tvrzení dokládá nikdy nesplněnými sliby. Už na počátku 21. století například tým vědců z americké agentury ARDA sestavil plán vývoje kvantového počítače podle tehdejšího stavu teoretických a inženýrských znalostí (PDF). Právě to byl tehdy úkol ARDA, agentury, která měla předvídat nástup nových technologií v relativně blízké budoucnosti a to i s ohledem na bezpečnost USA.

Kvantový počítač vyrobíme do deseti let? Vizionáři to samé tvrdili už před dvaceti lety.

Podle dokumentu měl být první stroj s 50 kvantovými bity hotový už v roce 2012 a tyto qubity neměl jen mít, ale měl s nimi být schopen provádět i některé základní logické operace. Ani jeden z týmů, které se vývojem technologie aktivně zabývají a mají k dispozici prakticky neomezené finanční zdroje (IBM, Google, Microsoft, EU aj.), však prozatím nic takového neukázal. Doposud největším úspěchem bylo, velmi jednoduše řečeno, sestavit několik málo qubitů vůbec dohromady a zkoumat, co se s nimi děje.

Podle Dyakonova je překážkou samotný princip, jak by měl kvantový stroj počítat. Aby se vyrovnal osobnímu počítači, měl by mít 1 000 až 100 000 kvantových bitů. To je obrovské číslo zejména s ohledem na to, že musíme mít kontrolu nad všemi stavy těchto bitů v počítačovém systému, což odpovídá hodnotě nejméně 21000 – právě tolik stavů může nabývat hypotetický 1000qubitový procesor.

Kde to vázne? V astronomické složitosti. Čím použitelnější kvantový stroj, tím je komplikovanější.

Kvantový stroj je tedy extrémně složitý mechanizmus, a proto se podle ruského vědce všechny týmy omezují na experimenty jen s několika qubity, jejichž stavy lze v počítači ještě relativně snadno popsat.

Realita je však podle Dyakonova ještě mnohem horší. Skutečně použitelný kvantový počítač by totiž zároveň potřeboval složitý opravný mechanizmus, protože stavy qubitu nemusí přečíst vždy správně. To není nic zvláštního, podobné opravné mechanizmy mají i klasické tranzistorové čipy současnosti.

V případě kvantových počítačů by se dalo docílit oprav tak, že se o ně postará několik dalších qubitů, což však opět navýší už tak astronomickou složitost systému. Počet stavů, kterými by v tuto chvíli šlo popsat jednotlivé kvantové bity, dalece přesahuje počet všech subatomárních částic ve známém vesmíru.

Skutečný kvantový počítač nikdy nevyrobíme, tvrdí skeptik

Zatímco v úvodních řádcích svého rozsáhlého článku Dyakonov soudí, že se skutečného kvantového počítače v blízké budoucnosti rozhodně nedočkáme, v závěru suše konstatuje, že spíše nikdy. Podle něj toto přesvědčení podtrhuje i fakt, že drtivá většina doposud publikovaných studií se pohybuje v čistě teoretické-matematické rovině, ani po letech vývoje však nemáme dostatek studií popisujících praktický vývoj takového počítače.

A tak prý kvantové počítače zůstávají skvělým myšlenkovým experimentem a jejich praktický vývoj nakonec pomůže spíše vědě jako takové a možná během toho vědci přijdou na mnohé důležitější vynálezy, které budou mnohem praktičtější než kvantová bublina.

Chcete si naopak přečíst názor kvantového optimisty, najdete jej třeba zde.

Má pravdu Dyakonov, nebo naopak ti, kteří kvantové stroje aktivně vyvíjejí v laboratořích NASA, Googlu, IBM aj.? Jelikož mnozí z nich předpovídají, že se prvního použitelného stroje dočkáme během příštích 5-20 let (dle míry optimismu či velikosti grantu), počkejme si na další soud třeba do roku 2030.

Diskuze (54) Další článek: Souboj lobbistů: Mohli bychom odejít z EU, říká šéf Googlu pro zpravodajství

Témata článku: Technologie, Google, Microsoft, Budoucnost, USA, Evropská unie, IBM, Fyzika, PDF, Kvantové počítače, První stroj, Myšlenkový experiment, Kvantový bit, Skeptik, Subatomární částice, Ardo, Složitý mechanismus, Široká veřejnost, Rozsáhlý článek, Tehdejší stav, Osobní počítač, Obrovské číslo, Podobný výpočet, IEEE Spectrum, Počítačový systém, Počítače levně na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Boeing 787 překonal při běžném letu s cestujícími rychlost zvuku. Jak je to možné?

Boeing 787 překonal při běžném letu s cestujícími rychlost zvuku. Jak je to možné?

** Let Virgin Atlantic z Los Angeles do Londýna vzbudil rozruch ** Dle webu na sledování leteckého provozu překonal rychlost zvuku ** Skutečnost je ale trochu jiná, neboť všechno je relativní

Karel Kilián | 22

Ve Windows se občas něco rozbije, načež vyskočí deprimující chybový dialog

Ve Windows se občas něco rozbije, načež vyskočí deprimující chybový dialog

** Jistě je zná každý z vás: chybové hlášky Windows ** Informují o chybě, ale často vlastně vůbec nic neřeknou ** Po 30 letech si toho v Redmondu konečně všimli

Jakub Čížek | 124

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