Éra počítačov započala pred niekoľkými desiatkami rokov, no odvtedy sa ich výpočtová sila značne znásobila a stále rastie. Revolúciu v tomto segmente jedného dňa prinesú kvantové počítače, na ktorých vývoji sa už dnes intenzívne pracuje. Proces ich zdokonaľovania síce ešte nie je príliš výrazný, ale už teraz dokážu prekonať aktuálne používanú techniku.

Dnešné aj tie najmodernejšie počítače dosahujú extrémne vysoký výpočtový výkon, no v určitých situáciách si so zložitejšími problémami poradia len veľmi ťažko. Budúcnosť je ukrytá v kvantových počítačoch, ktoré využívajú pre svoje fungovanie javy kvantovej mechaniky. V prvom rade sú to elektróny, ktoré môžu byť v jednej chvíli nielen časticami, ale aj vlnami. Podľa kvantových zákonitostí môžu dokonca objekty existovať na dvoch rôznych miestach, pričom medzi sebou udržiavajú spojenie aj na veľké vzdialenosti.

Kvantová mechanika poskytuje ohromné možnosti

Najmodernejšia výpočtová technika pracuje s binárnymi bitmi, ktoré nadobúdajú hodnotu 1 alebo 0. Kvantové počítače naopak využívajú tzv. „qubity“ alebo aj kvantové bity, ktoré však môžu mať hodnotu 0 a 1 v rovnakom čase. Vďaka tejto unikátnej vlastnosti a obrovskej výpočtovej sile sú práve tieto zariadenia budúcnosťou pri riešení zložitých úloh, ktoré by ich dnešní „predchodcovia“ vôbec nezvládli.

zdroj fotografie: Screenshot/Google/YouTube

Doteraz však vývoj týchto kvantových počítačov sprevádzajú mimoriadne zložité problémy týkajúce sa návrhu a vybudovania samotného zariadenia. Aktuálne je možné vytvoriť procesory s niekoľkými qubitmi, no ak by sme chceli postaviť ešte výkonnejší počítač o väčších rozmeroch, museli by sme obetovať práve tie kvantové vlastnosti, na ktoré sa mnohí zameriavajú.

Prvé úspechy sú na obzore

Štúdia výskumníkov Bristolskej univerzity a Západoaustrálskej univerzity však preukázala, že pre zložité výpočtové úlohy môžeme využiť aj jednoduchšie kvantové počítače. Podarilo sa im skonštruovať procesor s dvoma qubitmi spolu s jednoduchým kvantovým obvodom. Pri riešení špecifických úloh tak dokázal aj takýto jednoduchý kvantových počítač prekonať výpočtovú silu tých dnešných. Tieto jedinečné vlastnosti s využitím kvantovej fyziky môžu položiť základy pri vytváraní ďalších a zložitejších kvantových počítačov.

zdroj fotografie: Screenshot/Google/YouTube

Nenechaj si ujsť
Posúvame technológie míľovými krokmi. Vedci po prvýkrát v histórii spravili prelomový krok v teleportovaní fotónov zo Zeme

S týmto úspechom bude možné v budúcnosti navrhnúť ešte dokonalejšie algoritmy a pravdepodobne aj väčšie počítače s viacerými qubitmi. Výhodou kvantových počítačov je najmä excelentný výkon pri riešení náhodných úloh, kedy má ich riešenie niekoľko možných výsledkov. Potenciál skrytý v tejto technológii je skutočne ohromný a vďaka významným objavom robia vedci čoraz väčšie pokroky v skúmaní kvantovej mechaniky a možnostiach jej využitia.

Napriek obrovskému výkonu dnešných superpočítačov sú tie obmedzované práve svojimi princípmi fungovania. To by sa ale už onedlho mohlo zmeniť a náhrada príde v podobe kvantových počítačov, ktoré ľudstvu otvoria ďalšie dvere v skúmanímnohých problémov. Už jednoduchý procesor s niekoľkými qubitmi dokáže prekonať v určitých smeroch dnešnú výpočtovú techniku. V budúcnosti nás tak čaká úplne nová éra, ktorej stredobodom pozornosti budú práve kvantové počítače. Princíp ich fungovania ti skvelo vysvetlí aj priložené video priamo od Microsoftu.