Souhrn
Google Quantum AI oznámilo partnerství s britským Národním centrem pro kvantové výpočty (NQCC), díky kterému britští vědci získají cloudový přístup k kvantovému procesoru Willow. Willow, vyvinutý v laboratořích Google, obsahuje 105 fyzických qubits a prokázal významný pokrok v korekci chyb u logických qubits. Spolupráce má urychlit výzkum v oblastech jako simulace molekul nebo optimalizace složitých systémů.
Klíčové body
- Přístup k Willow přes NQCC cloud pro britské výzkumníky bez nutnosti vlastního hardwaru.
- Willow dosáhl chybovosti logických qubitů pod 0,1 % při provozu s 49 logickými qubits.
- NQCC, součást UK Research and Innovation, spravuje národní kvantovou infrastrukturu.
- Aplikace zahrnují kvantovou simulaci chemických reakcí a řešení kombinatorických problémů.
- Partnerství posiluje evropskou kvantovou ekosystém v konkurenci s USA a Čínou.
Podrobnosti
Kvantový procesor Willow byl Google Quantum AI představen v prosinci 2024 jako nejvýkonnější čip společnosti. Na rozdíl od předchozího procesoru Sycamore s 70 qubits, Willow integruje 105 fyzických qubitů transmonového typu, což umožňuje vytvořit 49 logických qubitů s pokročilou korekci chyb. Tato korekce chyb je klíčová, protože kvantové systémy trpí vysokou mírou decoherence – ztráty kvantového stavu způsobené interakcí s okolím. Google v benchmarku Random Circuit Sampling ukázal, že Willow provádí výpočty, které by klasickým superpočítačům trvaly miliardy let, což demonstruje quantum supremacy, respektive quantum advantage.
NQCC, založené v roce 2023 v Oxfordu a Harwellu, slouží jako národní centrum pro vývoj kvantového hardware a software. Spravuje přístup k různým kvantovým platformám, včetně vlastních systémů s až 1000 qubits do roku 2030. Partnerství s Google znamená, že britští vědci budou moci spouštět experimenty na Willow přes cloudovou službu, podobně jako u Google Cloud. To zahrnuje nástroje jako Cirq – open-source framework pro tvorbu kvantových obvodů – nebo Qiskit od IBM pro kompatibilní algoritmy.
V praxi to umožní testovat algoritmy jako VQE (Variational Quantum Eigensolver) pro simulaci molekul v farmacii, kde klasické počítače selhávají u velkých systémů, nebo QAOA (Quantum Approximate Optimization Algorithm) pro logistickou optimalizaci. Nicméně, jako expert v kvantových technologiích upozorňuji, že Willow je stále Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) zařízení – ne univerzální fault-tolerant quantum computer. Chybovost je sice snížena, ale pro komerční použití chybí škálovatelnost nad tisíce qubits.
Proč je to důležité
Toto partnerství urychlí přechod od teoretického výzkumu k praktickým aplikacím kvantových počítačů, kde quantum advantage může přinést průlomy v materiálovém výzkumu, kryptografii (např. ohrožení RSA šifrování Shorovým algoritmem) nebo AI optimalizaci. Pro Velkou Británii posiluje národní kvantovou strategii s investicí 2,5 miliardy liber, čímž snižuje závislost na amerických providerech jako Google nebo IBM. V širším kontextu to zvyšuje globální konkurenci – Čína vede v supravodivých qubits, zatímco USA v iontových pastích. Pro průmysl znamená rychlejší vývoj léků nebo efektivnější baterie, ale vyžaduje investice do kvantově odolné kryptografie. Dlouhodobě to může změnit paradigmu výpočtů, pokud se podaří fault-tolerance.
Zdroj: 📰 Blog.google
