Japonsko urobilo ďalší krok smerom k praktickému využitiu kvantových počítačov. Spoločnosti Fujitsu a výskumný inštitút RIKEN predstavili nový supravodivý kvantový systém so 256 qubitmi (kvantovými bitmi) – aktuálne jeden z najvýkonnejších kvantových počítačov na svete. Táto technológia má potenciál zásadne zmeniť spôsob, akým riešime výpočtovo náročné problémy vo vede, medicíne či financiách, píše Interesting Engineering.

Teploty blízke absolútnej nule

Zatiaľ čo predchádzajúca verzia mala „iba“ 64 qubitov, nový systém dosahuje štvornásobok tejto kapacity. Každý qubit predstavuje základnú jednotku kvantovej informácie a oproti klasickému bitu dokáže existovať v superpozícii stavov, čím umožňuje paralelné spracovanie obrovského množstva údajov. Zvýšenie ich počtu exponenciálne zvyšuje výpočtový výkon.

Za vývojom stojí RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center v meste Wako, pričom projekt je súčasťou vládneho programu Q-LEAP financovaného japonským ministerstvom MEXT. Cieľom je vytvoriť škálovateľnú platformu pre hybridné kvantové výpočty, kde sa kombinuje klasický a kvantový výpočtový výkon.

Jednou z najväčších prekážok pri vývoji kvantových počítačov je udržiavanie extrémne nízkych teplôt, často blízkych absolútnej nule (-273,15 °C). Práve v tomto prostredí sú supravodivé qubity stabilné. Nový 256-qubitový systém funguje v rovnakej dilučnej chladničke ako jeho predchodca, čo naznačuje mimoriadnu efektivitu nového dizajnu.

Inžinieri dosiahli tento míľnik vďaka optimalizovanému tepelnému dizajnu a trojrozmernému prepojovaciemu systému, ktorý usporadúva qubity do štvorcových „buniek“. Táto modulárna architektúra umožňuje ďalšie rozširovanie bez zásadného prepracovania celej infraštruktúry.

K dispozícii pre vedcov a firmy

V praxi bude možné simulovať chemické reakcie na úrovni veľkých molekúl, optimalizovať finančné portfóliá alebo vyvíjať nové lieky omnoho rýchlejšie. Okrem toho nový systém umožní testovanie algoritmov kvantovej korekcie chýb – kľúčového predpokladu pre stabilnú a spoľahlivú kvantovú výpočtovú infraštruktúru.

Hybridná platforma bude v najbližších mesiacoch sprístupnená vedeckým inštitúciám aj firmám po celom svete. A to je len začiatok – Fujitsu a RIKEN už pracujú na vývoji systému s 1 000 qubitmi, ktorého inštalácia je plánovaná na rok 2026.

Hoci dnešné kvantové počítače zatiaľ nenahrádzajú bežné servery, ich využitie v špecifických úlohách, kde klasické algoritmy zlyhávajú, je čoraz reálnejšie. Japonský prístup ukazuje, že cesta k praktickému využitiu kvantových výpočtov vedie cez kombináciu vedeckej precíznosti, inžinierskeho dizajnu a štátnej podpory.

Čítajte viac z kategórie: Novinky