Souhrn
Na konferenci Q2B Silicon Valley v prosinci se shromáždili experti z kvantového průmyslu a vědy, kteří vyjádřili optimismus ohledně pokroků směrem k praktickým kvantovým počítačům. Joe Altepeter z programu DARPA Quantum Benchmarking Initiative (QBI) prohlásil, že je pravděpodobné, že někdo brzy vyvine industriálně užitečné zařízení schopné opravovat vlastní chyby. Scott Aaronson z University of Texas at Austin poznamenal, že klíčové hardware prvky jsou poprvé na požadované úrovni věrnosti.
Klíčové body
- Konferenční konsenzus: budoucnost kvantových počítačů je světlejší než kdy dřív.
- DARPA QBI: po šesti měsících žádný z konkurenčních přístupů není diskvalifikován navzdory velkým překážkám.
- Hardware prvky (qubity, brány) dosahují potřebné fidelity pro fault-tolerant systémy.
- Výzvy zůstávají v engineeringu, error correction a vývoji nových algoritmů.
- Kvantové počítače dosáhly unconditional quantum supremacy.
Podrobnosti
Praktické kvantové počítače, schopné řešit úlohy nepřístupné klasickým superpočítačům, se blíží realitě, i když plně fault-tolerant verze ještě neexistují. Na konferenci Q2B Silicon Valley, která spojuje vědce a manažery z firem jako IBM, Google nebo IonQ, dominoval optimismus. Joe Altepeter, programový manažer DARPA QBI, shrnul průběh po prvních šesti měsících: iniciativa testuje několik přístupů k stavbě kvantových počítačů – včetně supravodivých qubitů, iontových pastí, fotonických systémů a topologických qubitů – na cestě k fault-tolerant zařízením. Tyto systémy musí automaticky opravovat chyby vznikající kvůli decoherenci a hluku, což je klíčové pro delší výpočty. Přestože tým identifikoval “obrovské překážky” u každého přístupu, žádný nebyl vyloučen. QBI zapojí stovky expertů a poběží několik let, aby určila vítěze.
Scott Aaronson, uznávaný teoretik kvantového výpočtu z University of Texas at Austin, v prezentaci zdůraznil, že na konci roku 2025 (pravděpodobně chyba v dataci, kontext naznačuje 2024) jsou “všechny klíčové hardware building blocks” – jako qubit fidelity nad 99,9 % a dvoubodové brány – připraveny na požadované úrovni. To znamená, že systémy jako ty od Google (Sycamore) nebo IBM (Eagle, Condor) ukazují škálovatelnost. Aaronson však upozornil na zbývající engineeringové výzvy, jako integrace milionů qubitů do jednoho čipu, a na nedostatek nových algoritmů pro praktické aplikace mimo Shorův algoritmus pro faktorizaci (hrozba pro RSA kryptografii) nebo Groverův pro vyhledávání. Nedávno kvantové počítače dosáhly unconditional quantum supremacy, což znamená převahu nad klasickými počítači bez omezení na specifické úlohy. Příkladem je experiment Jiuzhang od čínských vědců s fotonickým systémem, který řešil Gaussian boson sampling rychleji než jakýkoli klasický hardware.
Proč je to důležité
Tyto pokroky signalizují přechod od experimentálních prototypů k průmyslovým aplikacím v farmacii (simulace molekul pro nové léky), materiálovém výzkumu (optimalizace baterií) a optimalizaci (logistika, finance). Fault-tolerant kvantové počítače by umožnily exponenciální zrychlení v oblastech, kde klasické systémy selhávají, jako simulace kvantové chemie. Pro průmysl to znamená rizika pro současnou kryptografii – NIST již standardizuje postkvantovní algoritmy – a příležitosti pro firmy investující miliardy (např. Microsoft Azure Quantum). Jako expert vidím rizika v overhype: i přes hardware pokroky, error correction vyžaduje tisíce fyzických qubitů na logický qubit, což oddaluje komerční nasazení na 5–10 let. Nicméně DARPA QBI poskytne objektivní benchmarky, což urychlí vývoj.
Zdroj: 📰 New Scientist
