Kvantové počítače, na rozdíl od těch klasických, provádí paralelní výpočty všech možností v qubitech. Zpracování těchto dat je tedy mnohem komplexnější, rychlejší, a hlavně mnohonásobně efektivnější. V této souvislosti jste jistě zaznamenali, že svůj superpočítač před několika lety ohlásil i Google.
Superpočítač budoucnosti
Ten disponoval vlastním procesorem Sycamore s 53 qubity, jež měl reprezentovat – slovy tohoto amerického brandu – naprostý průlom v kvantovém počítání. A samozřejmě se to neobešlo bez demonstrace na konkrétní příkladu. Google tehdy tvrdil, že na to, co Sycamore dokázal za pouhé dvě vteřiny, by nejrychlejší PC potřeboval přibližně 10 000 let.
Tento výsledek neváhal označit za počátek kvantové nadvlády. Na to však obratem zareagovala konkurence. Například IBM zmíněných 10 000 let považovala za skandální tvrzení, protože „běžné zařízení“ by k vyřešení úlohy potřebovalo přibližně 2,5 dne. Čili náskok v rychlosti bez diskuze ohromný, přesto prý zbytečně zveličený.
„Ani v současnosti nejrychlejší klasické počítače, jako je superpočítač Frontier v Tennessee, nemohou konkurovat potenciálu kvantových počítačů. Tyto tradiční stroje fungují na jazyce binárního kódu, omezeného na soustavu jedniček a nul. Kvantové paradigma však toto omezení překračuje.“
Buď, jak buď, Google nelenil a navýšil již tak bezprecedentní výkon na impozantních 70 qubitů, informujeEarth.com. Jeho tým si v rámci experimentu vzal jako protipól Frontier, aktuálně nejrychlejší počítač na světě, který překonal hranici jeden exaFLOPS. Z následného vyjádření vyplývá, že k vyřešení úkonu, který Sycamore spočítá za několik vteřin, potřebuje Frontier dlouhých 47 let.
Kvantové výpočty
Kvantové výpočty představují pozoruhodný skok v rámci technologickém pokroku lidstva. Mají potenciál významně redefinovat naše výpočetní schopnosti. S využitím zákonů kvantové fyziky lze dramaticky překonat možnosti stávajících zařízení.
Tradiční počítače fungují na základě bitů, které mohou být ve stavu 0 nebo 1. Na druhé straně kvantové počítače fungují na kvantových bitech, známých jako qubity. Na rozdíl od tradičních bitů může qubit existovat v obou stavech současně (princip superpozice – pozn. redakce).
Superpozice zvyšuje výpočetní výkon kvantového počítače exponenciálně. Například dva qubity mohou existovat ve čtyřech stavech současně (00, 01, 10, 11), tři qubity v osmi stavech a tak dále. To umožňuje kvantovým počítačům zpracovat obrovské množství dat najednou.
Využití kvantových počítačů v praxi
Neobvyklé vlastnosti kvantových výpočtů představují ideální způsob pro řešení složitých problémů, se kterými se klasické počítače neví rady. Schopnost velmi rychle faktorizovat velká čísla dělá z kvantových počítačů nejen hrozbu pro současné šifrovací systémy, ale také otevírá pomyslné dveře pro vývoj výrazně bezpečnějších metod v oblasti kvantového šifrování.
V rámci medicíny by kvantové výpočty mohly umožnit modelování složitých molekulárních struktur, což by mohlo například urychlit vývoj účinnějších léků.