Možná jste jedním z těch, kteří čekají na kvantový počítač, o jehož podobě se nám už několik let říká.
Už v této fázi začíná vypadat docent DTU Sven Karlsson trochu napjatě, protože mezi jeho partnery jsou dvě evropské společnosti AQT a IQM, které vyrábějí a prodávají kvantové počítače.
„Je rozšířeným omylem, že kvantový počítač ještě neexistuje. Už to existuje, takže to není něco, na co musíme čekat. Moderní kvantové počítače však ještě nejsou dostatečně velké, což samozřejmě omezuje složitost výpočtů, ale existují a už se používají,“ říká Sven Karlsson.
Jedním z příkladů jsou kvantové počítače IBM, ke kterým má kdokoli přístup přes internet. Kromě toho existují kvantové počítače ve vědeckých laboratořích, v superpočítačových centrech, na univerzitách atd. – po celém světě. Patří také mezi zákazníky, kterým AQT a IQM prodávají své produkty.
Vytvoření kvantových počítačů s velkým počtem kvantových bitů zatím není možné. Kvantové bity se používají ke zpracování informací v počítači, a tak malý počet kvantových bitů omezuje složitost výpočtů, které může kvantový počítač provádět. Sven Karlsson proto charakterizuje současné využití jako primárně experimentální, poskytující příležitost pohrát si s technologií a porozumět jí.
„Technická úroveň moderních kvantových počítačů je do jisté míry podobná první fázi vývoje našich moderních počítačů. Když se v 1950. letech objevily poprvé, byl jich jen omezený počet a tehdy neuměly více výpočtů, než dokáže jakákoliv dnešní kalkulačka.“
Existují však příklady výpočtů prováděných pomocí kvantového počítače. Jeden z výpočtů, které Sven Karlsson znal, byl proveden během pandemie koronaviru.
Italská fotbalová liga potřebovala vědět, jak nejlépe naplánovat zápasy tak, aby různé fotbalové týmy měly mezi sebou co nejmenší kontakt, aby se snížilo riziko nákazy. Kromě toho musely být omezeny cestovní vzdálenosti pro hráče, protože letecká doprava byla zakázána.
„Kvantový počítač je vhodný pro takové výpočty, které by konvenčnímu superpočítači zabraly příliš mnoho času. Kvantový počítač dokáže uvažovat o mnoha řešeních současně, a proto je v takových výpočtech efektivnější než superpočítač,“ říká Sven Karlsson.
Spolupráce mezi Svenem Karlssonem a jeho kolegy z AQT a IQM zahrnuje vývoj hardwaru a softwaru potřebného k připojení kvantového počítače k superpočítačům.
„Budoucí kvantové počítače budou zpočátku většinou připojeny k relativně malému počtu vysoce výkonných výpočetních center se superpočítači, které existují po celém světě. Tato centra již mají vytvořenou infrastrukturu s příslušnými kompetencemi pro práci s kvantovými počítači a také má smysl investovat do stávajících center. Dnes stojí kvantový počítač asi 150 milionů dánských korun, takže jde o poměrně velkou investici,“ říká Sven Karlsson.
Kvantový počítač nenahradí superpočítače. Místo toho je doplní a použije se pro úzce specifické výpočty. Kvantový počítač také nebude mít vlastní uživatelské rozhraní, bude se k němu přistupovat přes superpočítače.
V souvislosti s náběhem výroby kvantových počítačů začínají po celém světě rozsáhlé práce na standardizaci. Zahrnuje standardy pro všechny hardwarové a softwarové části, které tvoří kvantový počítač. Doufáme, že zabráníme neefektivitě, se kterou se potýkáme v jiných oblastech technologií, jako je například možnost používat pouze jeden typ nabíječky pro náš mobilní telefon.
„Chtěli bychom vyvinout společné standardy, abychom po celém světě mohli stejným způsobem porozumět a používat různé komponenty, které tvoří kvantový počítač. To je třeba udělat v této rané fázi, abychom neriskovali, že jednotlivé země nebo části světa zavedou odlišné standardy,“ říká Sven Karlsson.
Sven Karlsson vede skupinu výzkumníků a praktiků s hlubokými zkušenostmi a znalostmi kvantových počítačů, kteří se v příštích letech setkají, aby vytvořili uznávané standardy použitelné v budoucí výrobě.
Přečtěte si také: