Kvantový počítač hlási prelom. Vedci mu dali extrémne náročnú úlohu, zvládol ju za 15 minút
Kvantová výpočtová technika sa po rokoch teoretických sľubov a sporných experimentov posúva do úplne novej éry. Spoločnosť IBM v spolupráci s výskumníkmi z University of Chicago dosiahla míľnik, ktorý spĺňa kľúčové kritériá pre skutočnú kvantovú prevahu.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneKvantový procesor dokázal dokončiť mimoriadne komplexnú operáciu v priebehu približne 15 minút. Ak by sa o rovnakú úlohu pokúsili najvýkonnejšie súčasné klasické superpočítače pomocou popredných simulačných metód, trvalo by im to nepredstaviteľne dlhý a v praxi nepoužiteľný čas.
Vedci navyše prišli s riešením problému, ktorý kvantovú fyziku trápil dlhé roky. Podobné prelomové posuny v modernej vede ukazujú, akým tempom napredujú technológie, ktoré kedysi popierali zaužívané pravidlá, podobne ako keď fyzici zistili, že diamanty dokážu vyrábať elektrinu a padlo 100-ročné pravidlo.
Prečo je overenie kvantového výsledku také zložité
Dlhé roky sa na testovanie schopností kvantových počítačov používa štandardizovaný benchmark s názvom random circuit sampling (RCS). Jeho princíp spočíva v tom, že kvantový čip generuje štatistické vzorce také komplikované, že ich klasická architektúra nedokáže v reálnom čase zopakovať.
Prístup má však obrovský háčik. Vo chvíli, keď sa výpočet stane pre klasický počítač neriešiteľným, strácajú vedci možnosť jednoducho skontrolovať, či kvantový stroj nevychrlil iba náhodný šum a či je výsledok matematicky správny.
Kontrola výsledkov sa tak sama o sebe stáva neriešiteľnou úlohou. Tím z IBM a Chicagskej univerzity preto vyvinul úplne novú, štruktúrovanú alternatívu k tradičnému RCS, ktorá tento problém obchádza.
70 logických qubitov a desaťnásobne nižšia chybovosť
Nový postup si zachováva rovnakú výpočtovú náročnosť pre klasické systémy, no vďaka pridanej vnútornej štruktúre umožňuje odhaliť a korigovať chyby priamo počas výpočtu. Experiment sa stal jednou z najväčších demonštrácií kvantovej opravy chýb v histórii.
Systém operoval so 70 logickými qubitmi. Na rozdiel od fyzických qubitov sú tie logické chránené špeciálnym kódovaním, ktoré ich izoluje od všadeprítomného okolitého šumu a teplotných výkyvov.
Počas experimentu vedci zrealizovali 2 415 logických dvojqubitových operácií a 468 logických T-hradiel. Efektívna miera chybovosti bola vďaka novému dizajnu až desaťkrát nižšia v porovnaní s fyzickými qubitmi, čo umožnilo udržať mimoriadnu stabilitu celého procesu.

Oficiálny vstup do éry skutočnej kvantovej výhody
Podľa vedúceho výskumu v IBM Research, Jaya Gambettu, tento úspech definitívne potvrdzuje, že vstupujeme do skutočnej éry kvantovej výhody. Doterajšie experimenty totiž často čelili kritike, že ich výsledky boli len teoretickými odhadmi bez možnosti nezávislej verifikácie.
Výskumníci publikovali svoje zistenia v odbornej práci s názvom Sampling hard circuits with verifiably high fidelity. Všetky použité obvody a namerané dáta sprístupnili verejnosti prostredníctvom platformy Quantum Advantage Tracker.
Tento otvorený prístup umožňuje vedeckej komunite otestovať vlastné klasické algoritmy a potvrdiť, či existuje akákoľvek cesta, ako kvantový výpočet napodobniť bez použitia kvantového procesora.
Zásadný krok k praktickému nasadeniu v priemysle
Rýchlosť sama o sebe nestačí na to, aby sa kvantové počítače začali reálne využívať vo farmaceutickom priemysle, pri vývoji batérií alebo v materiálovej vede. Zásadnou podmienkou je dôveryhodnosť a opakovateľnosť získaných dát.
Ako uviedol docent Bill Fefferman z University of Chicago, schopnosť overiť presnosť stavov pod vplyvom šumu dáva výskumníkom istotu, že stroj skutočne rieši zadaný problém a neprodukuje ilúzie spôsobené interferenciou.
Prepojenie logických qubitov s aktívnou kontrolou chýb tak vytvára stabilné základy pre škálovanie budúcich systémov, ktoré budú schopné riešiť zložité molekulárne simulácie či optimalizačné úlohy ďaleko za hranicami možností dnešnej kremíkovej éry.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Elektromobil, ktorý nabiješ za 9 minút, prichádza do Európy. Doma však ľudí nezaujal

Najväčšia zbrojovka sveta ukázala odpoveď na hypersonické zbrane. Dostanú ju Patrioty

Legenda sa vracia po takmer 40 rokoch. Elektrická „kačica“ má stáť iba 15 000 eur

Japonci ukázali jedno z najzaujímavejších SUV roka. Nový hybrid má dojazd ako elektromobil

Jadrový megaprojekt blízko Slovenska visí na vlásku. Nesplnil vyše 80 % kľúčových podmienok
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Rodina 160 rokov potichu budovala potravinárske impérium. Vyrába jedlo, ktoré si Slováci obľúbili

Banky mu nepožičali, na prvú reštauráciu si zarobil v rafinérii. Teraz má majetok 17 miliárd eur

Slovenskí zamestnávatelia vo veľkom naberajú ľudí nad 50 rokov: Vekové stereotypy ustupujú tvrdej realite

Tri fabriky presúvajú výrobu zo Slovenska. Končí sa aj tradícia dlhšia ako 200 rokov

Slováci rozdávali politikom známky ako v škole. Šimkovičová prepadla, prekvapil víťaz
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Predbehla Netflix a rastie ďalej. Slovenská streamovacia služba prilákala 800-tisíc divákov
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
-
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
- Energetický prevrat v Európe. Blízko Slovenska leží obrovské ložisko s 43 miliónmi ton vzácnej suroviny
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Rodina 160 rokov potichu budovala potravinárske impérium. Vyrába jedlo, ktoré si Slováci obľúbili

Banky mu nepožičali, na prvú reštauráciu si zarobil v rafinérii. Teraz má majetok 17 miliárd eur

Slovenskí zamestnávatelia vo veľkom naberajú ľudí nad 50 rokov: Vekové stereotypy ustupujú tvrdej realite

Tri fabriky presúvajú výrobu zo Slovenska. Končí sa aj tradícia dlhšia ako 200 rokov

