Souhrn
John Martinis, nositel Nobela za experimenty s makroskopickými kvantovými efekty, oznámil plány na vývoj nejmocnějšího kvantového počítače na světě. Tento projekt vede prostřednictvím nově založené firmy QoLab, která se zaměřuje na superprovodníkové qubity. Martinis se v minulosti podílel na dvou klíčových milnících: objevu makroskopické kvantovosti a dosažení quantum supremacy s Google.
Klíčové body
- Nobelova cena 2023 za experimenty z 80. let, které prokázaly kvantové chování v makroskopických supersupravodníkových obvodech.
- Vedení týmu Google při stavbě počítače Sycamore, který v roce 2019 dosáhl quantum supremacy – první úlohy, kterou klasický počítač nemohl ověřit.
- Založení QoLab v roce 2024 pro radikální přepracování superprovodníkových qubitů s cílem na bezkonkurenční výkon.
- Superprovodníkové qubity jsou dnes nejpoužívanější typem v systémech IBM a Google.
Podrobnosti
John Martinis je fyzik zaměřený na hardwarové experimenty v laboratoři, nikoli na teoretické modely. Jeho kariéra začala v 80. letech na University of California, Berkeley, kde s kolegy studoval kvantové efekty v obvodech z supersupravodníků a izolátorů. Tyto experimenty ukázaly, že mnoho nabitých částic v obvodu se chová jako jediná kvantová částice – fenomén nazvaný makroskopická kvantovost. Tento objev, za který získal Nobela v roce 2023, umožnil vývoj současných kvantových počítačů s qubity z supersupravodníkových obvodů, které používají firmy jako IBM a Google.
Druhá milníka přišla v Google, kde Martinis vedl tým stavějící kvantový počítač Sycamore. V roce 2019 tento systém prokázal quantum supremacy tím, že v řádu minut spočítal náhodný kvantový obvod, jehož ověření by klasickému superpočítači trvalo tisíce let. Tento výkon udržel Sycamore necelých pět let, než ho překonaly optimalizované klasické algoritmy. Přesto to bylo prvním důkazem, že kvantové počítače mohou překonat klasické v určitých úlohách.
Nyní, krátce před svými 70. narozeninami, Martinis zakládá QoLab, startup zaměřený výhradně na kvantové výpočty. Firma plánuje radikálně přehodnotit architekturu superprovodníkových qubitů, aby dosáhla vyšší stability a škálovatelnosti. Superprovodníkové qubity fungují při extrémně nízkých teplotách (blízko absolutní nuly) a umožňují manipulaci s kvantovými stavy pro paralelní výpočty, které klasické počítače nezvládnou. Martinis tvrdí, že nový přístup přinese stroje schopné praktických aplikací, jako simulace molekul pro vývoj léků nebo optimalizace logistiky. Text članku končí uprostřed, ale naznačuje ambiciózní cíle QoLab.
Proč je to důležité
Tento projekt má potenciál posunout kvantové výpočty k praktickému využití, kde dosud dominují experimentální demonstrace bez širokých aplikací. Superprovodníkové qubity jsou nejpokročilejší platformou s desítkami až stovkami qubitů v současných systémech, ale trpí chybami kvůli decoherenci. Pokud QoLab uspěje v jejich zlepšení, mohlo by to vést k quantum advantage v oblastech jako kryptografie (ohrožení současných šifrování), materiálový výzkum nebo AI trénink. Nicméně skepticky: předchozí quantum supremacy bylo překonáno klasickými metodami, což ukazuje, že sliby nejmocnějších systémů často selhávají v měření užitečnosti. V širším kontextu posiluje to soutěž mezi Google, IBM a novými startupy, kde funding v miliardách dolarů pohání pokrok, ale komerční průlom zůstává vzdálený o roky.
(Celkový rozsah: 512 slov)
Zdroj: 📰 New Scientist