Před pár dny se internetovými magazíny prohnala zpráva o tom, že společnost Google v současnosti vlastní nejvýkonnější kvantový počítač na světě. Ten nese název Sycamore a údajně je několikanásobně rychlejší, než kvantový počítač od IBM, který nese název Summit. Sycamore od Googlu je dokonce tak moc výkonný, že se mu podařilo detekovat vzorce náhodných čísel za 200 vteřin, zatímco Summit od IBM by na stejnou operaci potřeboval okolo 10 tisíc let. Pojďme se společně podívat na pár věcí, které byste nejen o kvantovém počítači Sycamore od Googlu měli vědět.
Qubity a ne bity
Většina lidí ví, že v informačních technologiích mezi sebou počítače komunikují pomocí binární soustavy, respektive kombinací jedniček a nul, které se označují jako bity. Ve světě kvantových počítačů tohle však neplatí, jelikož zde počítače využívají tzv. kvantové bity, známé též jako qubity. Tyto qubity taktéž využívají jedniček a nul, avšak mohou využívat obou těchto stavů zároveň, tzn. mohou být zároveň jednička a zároveň také nula.
Superpozice
Ve světě kvantových počítačů se vědci snaží už několik dlouhých let využít vlastností subatomárních částic. Díky jevu, který se nazývá kvantové zapletení, se může jeden elektron i na velkou vzdálenost spojit s jinou částicí. Dá se říct, že v tomto případě může být elektron na vícero místech zároveň. V tomto případě se jev nazývá superpozice. Superpozice elektronu se poté exponenciálně násobí, pokud se qubity navzájem propojí. Čím více qubitů se dokáže v rámci počítače propojit, tím výkonnější počítač vzniká.
Náročnost chlazení
Využívání qubitů rozhodně není jen tak a někde se tato vyspělá technologie musí projevit. Aby mohly qubity pracovat spolehlivě, tak je nutné, aby byly neustále chlazeny. A rozhodně se nejedná o klasické chlazení vzduchem, anebo vodou – je totiž nutné, aby se teploty pohybovaly blízko absolutní nule, což je -273,15 stupňů Celsia. Pokud se qubity nechladí touto teplotou, dochází k vibracím, které poté způsobují nepřesnost prováděných výpočtů. A právě v chlazení společnost Google údajně velmi pokročila.
Urychlí jen některé úlohy
Možná si říkáte, že kvantové počítače, či superpočítače, jsou rychlé a výkonné ve všech ohledech. Rozhodně však ale neplatí, že by byl takový superpočítač skvělý jednak v řešení vzorců náhodných čísel, a jednak v „rozjetí“ nejnovějších počítačových her na nejvyšší detaily. Ve skutečnosti mají kvantové počítače (alespoň prozatím) opravdu malé možnosti využití, např. u již zmíněných vzorců, anebo při prolamování kryptografických kódů. Dále kvantovým počítačům vyhovují tzv. polynomické úlohy, tj. například uložení několika věcí do kufru tak, aby se do něho vešly, anebo hledání nejkratší možné cesty ze startu do cíle. Všechny možné stavy těchto úloh dokáže kvantový počítač vyřešit ihned najednou, a proto jsou naprosto ideální.
Sycamore
Jak už jste si mohli na začátku všimnout, tak kvantový počítač od Googlu má název Sycamore. Nutno však podotknout, že název Sycamore není tak úplně název celého počítače, nýbrž mikroprocesoru počítače. Sycamore od Googlu disponuje 54 quibity a napříč měří zhruba 10 milimetrů. Jeho součástky jsou konstruovány z hliníku a india, ty jsou poté uloženy mezi dvě silikonové desky.
Budoucnost
Co pro nás kvantové počítače znamenají do budoucna? Pokud bychom se dočkali jejich zasazení do praxe, tak vzhledem k jednoduchému prolamování kryptografických kódů by nebyly peněžní transakce na internetu vůbec bezpečné. Naopak však u datových center dojde integrací kvantových počítačů k rychlejšímu (dá se říct i bleskovému) prohledávání záznamů, a to především v netříděných databázích. Kvantové počítače dále samozřejmě zajistí posun v miniaturizaci integrovaných obvodů.
Mohlo by vás zajímat
Je procesor opravdu uložen mezi silikonovými deskami nebo jsou křemíkové? Já si to taky občas pletu :)
Zajimave, jak ruzne technologicke spolecnosti zachazeji s vydelanymi miliardami.
Nekdo vyviji superpocitace, nekdo animoji