Kvantové počítače budú najvýznamnejšou technológiou blízkej budúcnosti

V roku 2022 vedúci predstavitelia americkej komunity v oblasti vojenských technológií a kybernetickej bezpečnosti uviedli, že rok 2023 považujú za „rok resetu“ pre kvantovú výpočtovú techniku. Je nevyhnutné, aby lídri odvetvia rýchlo začali chápať bezpečnostné problémy súvisiace s kvantovou výpočtovou technikou a prijali opatrenia na riešenie problémov, ktoré vzniknú, keď sa táto výkonná technológia objaví.

Kvantové počítače predstavujú špičkovú technológiu, ktorá sa spája s jedinečným súborom výziev a sľubuje bezprecedentný výpočtový výkon. Na rozdiel od tradičných počítačov, ktoré pracujú s binárnou logikou (0 a 1) a sekvenčnými výpočtami, kvantové počítače pracujú s kvantovými bitmi alebo qubitmi, ktoré môžu predstavovať nekonečný počet možných výsledkov. To umožňuje kvantovým počítačom vykonávať obrovský počet výpočtov súčasne, pričom sa využíva pravdepodobnostná povaha kvantovej mechaniky.

Potenciál kvantových počítačov spočíva v schopnosti paralelne spracúvať obrovské množstvo informácií, čo vedie k exponenciálnemu nárastu výpočtového výkonu v porovnaní s klasickými počítačmi. Kvantové počítače sú obzvlášť vhodné na riešenie optimalizačných problémov a simulácií s viacerými pravdepodobnostnými výsledkami, čo prináša revolúciu v oblastiach, ako je logistika, zdravotníctvo, financie, kybernetická bezpečnosť, sledovanie počasia, poľnohospodárstvo a ďalšie. Ich vplyv by sa mohol rozšíriť aj na geopolitiku a zmeniť dynamiku moci v globálnom rozsahu.

Kvantové výpočty si vyžadujú úplne iný prístup k programovaniu vzhľadom na ich novú logickú paradigmu. Prijatie neistoty a iteratívnych heuristických prístupov je nevyhnutné na efektívne využitie potenciálu tejto technológie. Jednou z významných výziev v oblasti kvantovej výpočtovej techniky je však potreba prepojenia viacerých qubitov bez zvýšenia pravdepodobnosti chýb. To zostáva kritickou prekážkou komerčného rozvoja tejto technológie. Jedným z praktických obmedzení je potreba izolovať qubity od reálneho prostredia, aby sa zabránilo dekoherencii, ktorá degraduje kvantový stav.

V súčasnosti sa na izoláciu používa chladenie na extrémne nízke teploty. Výskumy teraz skúmajú rozličné metodiky vrátane fotoniky a rôznych materiálov, aby sa kvantové procesory stali škálovateľnejšími a komerčne životaschopnejšími. Za posledné desaťročie kvantová výpočtová technika dosiahla pozoruhodný pokrok. Spoločnosť IBM napríklad v roku 2017 uviedla na trh 50-qubitový čip a v roku 2019 vyhlásila, že pri určitých výpočtoch prekonal najrýchlejší tradičný superpočítač. Očakáva sa ďalší pokrok, pričom už teraz prebiehajú preteky vo vývoji 1000-qubitových kvantových počítačov.

V dlhodobom horizonte výsledky kvantových počítačov zrejme zmenia pravidlá hry. Rastúci globálny záujem z rôznych odvetví zabezpečuje značné kapitálové investície a pripravuje pôdu pre mimoriadne praktické inovácie v nasledujúcich rokoch. Na to, aby kvantové počítače naplno využili svoj potenciál, je kľúčový vývoj qubitov s korekciou chýb. Súčasné kvantové procesory často vyžadujú značný počet štandardných qubitov na dosiahnutie jediného qubitu opravujúceho chyby. Prevláda však optimizmus, že tento problém bude vyriešený počas niekoľkých nasledujúcich rokov.

Kvantové počítače sú prísľubom transformácie nášho sveta tým, že poskytnú bezprecedentný výpočtový výkon a spôsobia revolúciu v rôznych odvetviach. Keď využijeme potenciál kvantovej výpočtovej techniky, bude pravdepodobne najvplyvnejšou zo všetkých hraničných technológií a bude hnacou silou významného pokroku v našej spoločnosti.

Zdroj: venturebeat.com.