Vedcom sa podarilo zapliesť rekordných 24 qubitov, čím prekonali doterajšie hranice vo svete kvantových výpočtov. Tento významný krok ukazuje, že vytváranie väčších, odolnejších a spoľahlivejších kvantových systémov je čoraz reálnejšie. Na tému upozornil portál LiveScience.

Kvantové bity

Na rozdiel od tradičných bitov v klasických počítačoch, ktoré nadobúdajú buď  0 alebo 1, qubity môžu nadobúdať oba stavy súčasne vďaka fenoménu zvanému superpozícia. Tento jav umožňuje kvantovým počítačom riešiť extrémne zložité úlohy, no súčasne vytvára obrovské výzvy. Qubity sú totiž veľmi citlivé na okolité prostredie a môžu rýchlo stratiť svoju stabilitu.

Bing Image Creator/ETH Zurich/Daniel Winkler

Ďalšími komplikáciami sú koherencia a previazanie. Koherencia označuje schopnosť qubitu udržať požadovaný stav potrebný na spracovanie kvantových výpočtov, pričom akýkoľvek drobný vplyv prostredia môže tento stav narušiť. Previazanie na druhej strane, znamená prepojenie stavov viacerých qubitov takým spôsobom, že ak sa naruší stav jedného, ovplyvní to aj ostatné.

Logické qubity ako riešenie

Aby vedci prekonali tieto výzvy, čoraz viac sa sústreďujú na logické qubity. Tie vznikajú tak, že kvantová informácia je zakódovaná do viacerých fyzických qubitov. Týmto spôsobom sa vytvára systém na opravu chýb – ak jeden z fyzických qubitov zlyhá, ostatné to detegujú a opravujú.

Tím použil na dosiahnutie tohto rekordu kvantový procesor od spoločnosti Atom Computing, ktorý využíva tzv. „neutral-atom“ technológiu. Táto technológia manipuluje s jednotlivými atómami pomocou laserov, aby uchovávala a spracovávala kvantovú informáciu. Na stabilizáciu qubitov a korekciu chýb v reálnom čase zas využili virtualizačný systém od Microsoftu.

Atom Computing

24 qubitov môže pôsobiť ako malé číslo v porovnaní s miliardami klasických bitov v súčasných počítačoch, no ide o zásadný pokrok. Každý zapletený logický qubit zvyšuje šancu na vytvorenie škálovateľných a chybám odolných kvantových počítačov. Navyše, vedci demonštrovali, že tieto qubity dokážu zvládnuť zložité výpočty a zároveň udržiavať nízku chybovosť.

„Spojením našich špičkových neutral-atom qubitov so systémom virtualizácie od Microsoftu sme schopní ponúknuť spoľahlivé logické qubity na komerčnom kvantovom stroji,“ uviedol zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Atom Computing Ben Bloom.

Hoci je vývoj kvantových počítačov stále len na začiatku, tento pokrok otvára nové možnosti v oblastiach, ako je chémia, vývoj materiálov či umelá inteligencia. Kvantové systémy by v budúcnosti mohli priniesť riešenia veľkých výpočtových problémov, ktoré sú dnes mimo dosahu klasických technológií.