Souhrn
Kvantové počítače aplikují principy kvantové mechaniky na výpočty nedosažitelné pro klasické systémy, jako jsou notebooky či chytré telefony. Startup PsiQuantum z Silicon Valley, v rámci Illinois Quantum and Microelectronics Park (IQMP) v jižní části Chicaga, vsází 9 miliard dolarů včetně 850 milionů veřejných prostředků na první fault-tolerant kvantový počítač schopný quantum supremacy. Současné modely však trpí častými chybami vyžadujícími opakované spuštění výpočtů, což zvyšuje náklady a snižuje efektivitu.
Klíčové body
- Kvantové počítače zpracovávají data pomocí superpozice a provázanosti subatomárních částic, což umožňuje paralelní výpočty na úrovni tradičně nemožné.
- Současné prototypy jsou náchylné k chybám kvůli nepředvídatelnému chování částic, což vyžaduje vícenásobné iterace.
- Cíl průmyslu: fault-tolerant systém dosahující quantum supremacy, tedy převýšenosti nad klasickými počítači.
- PsiQuantum plánuje testovací a montážní zařízení v IQMP s potenciálními aplikacemi v farmacii a bateriích pro elektromobily.
- Skeptici, včetně článku Wall Street Journal z roku 2025, označují technologii za „věčně o pět let dál”.
Podrobnosti
Kvantové počítače fungují na bázi kvantové mechaniky, kde kubity (quantum bits) díky superpozici nabývají současně více stavů a provázanost umožňuje okamžité korelace mezi nimi. To umožňuje řešit problémy jako optimalizace logistiky, simulace molekul nebo faktorizace velkých čísel, což má aplikace v kryptografii a materiálovém výzkumu. Podle Danyela Cavazose z Chicagské univerzity by takové systémy mohly urychlit objevy v oblastech, kde současné počítače selhávají kvůli exponenciální složitosti.
Problémem zůstává křehkost: decoherence způsobená interakcí s okolím vede k chybám, takže výpočty musí běžet desítky nebo stovky krát pro statistickou přesnost. To činí současné systémy, jako ty od IBM nebo Google, neefektivními pro praktické nasazení. Výzkum se soustředí na fault-tolerant architektury s tisíci logických kubitů chráněných chybovými kódovacími schématy, jako surface code.
PsiQuantum, startup zaměřený na fotonické kvantové procesory využívající světlo pro stabilnější kubity, spojil síly s IQMP – plánovaným megaprojektem v jižní části Chicaga. Tento park má přilákat další firmy a podporovat komunitní iniciativy. Investice 9 miliard dolarů zahrnuje soukromé i veřejné zdroje a cílí na první komerčně životaschopný systém. Nvidia ve svém videu zdůrazňuje kombinaci s klasickými počítači pro simulace léků nebo vývoj baterií s vyšší hustotou energie pro elektromobily. Nicméně výzkum se zaměřuje i na citlivější oblasti, jako lomítko kryptografických protokolů závislých na obtížnosti faktorizace.
Proč je to důležité
Tento projekt představuje největší sázku na quantum supremacy, která by mohla transformovat AI trénink – quantum algoritmy jako QAOA nebo VQE by optimalizovaly modely LLM rychleji než GPU klastry. Pro průmysl znamená urychlení vývoje léků o roky a revoluci v energetice, kde simulace molekul baterií umožní vyšší kapacitu EV. Kriticky však: přes 850 milionů veřejných dolarů riskuje daňové poplatníky, pokud se technologie zasekne na prototypové úrovni, jak naznačuje odliv zájmu k AI. V širším ekosystému by úspěch posílil USA proti Číně v quantum race, ale selhání by podtrhlo limity současného výzkumu. Celkově to signalizuje přechod od experimentů k infrastruktuře, s dopady na IT bezpečnost a výpočetní výkon.
Zdroj: 📰 Chicago Reader