Kvantové počítače a vo všeobecnosti kvantové technológie zažívajú čoraz intenzívnejší „boom“, avšak od komerčného využitia sú ešte vždy vzdialené roky či dokonca celé desaťročia. Kvantové počítače v tomto pripomínajú jadrovú fúziu, formu energetiky, ktorá je sľubovaný už niekoľko dekád a od reálneho použitia je neustále vzdialená niekoľko rokov.

Rozdielom sú ale výzvy a prekážky, na ktoré tieto odvetvia narážajú. Práve tie zásadne komplikujú vývoj a experimenty, ktoré sú pre kvantové počítače kľúčové. Prekážky sú v tomto prípade natoľko problematické, že vyžadujú vývoj špecifických prevádzkových metód a komponentov, ktoré systémy ochránia pred rôznymi typmi rušení alebo zvýšia jeho spoľahlivosť.

Klasické počítače nie sú práve jednoduché zariadenia, ale pochopiť ich princíp problémom nie je. Na druhej strane tie kvantové sa spoliehajú na fyzikálne vlastnosti, ktoré pôsobia nesmierne abstraktne a vďaka nim vytvorené komponenty sa správajú úplne inak, ako by sme od nich mohli očakávať.

Kvantové bity a obvody

Primárnou výhodou kvantových počítačov je rýchlosť a efektivita, s akou dokážu vykonávať rôzne komplikované výpočty. Ako dokazujú experimenty, už teraz je možné pomocou nich pomerne rýchlo vykonať výpočty, ktoré by klasickým superpočítačom trvali celé roky. Zariadenie spoločnosti Google bolo napríklad schopné v priebehu 3 minút vypočítať to, čo by superpočítaču IBM Summit trvalo 10 000 rokov.

Hlavnou stavebnou jednotkou a nositeľom informácie je pritom kvantový bit, známy ako qubit. Ten dokáže nadobudnúť hodnotu 1 alebo 0, tak ako aj klasické bity, avšak kým nie je pozorovaný alebo meraný a je izolovaný od okolitého prostredia, nachádza sa v superpozícii oboch týchto stavov. Po zmeraní nadobudne jeden z nich a to na základe pravdepodobnosti.

Táto jedinečná schopnosť vyplýva z kvantovej mechaniky, v rámci ktorej sa chovajú elementárne častice, napríklad elektróny, nielen ako samotné častice, ale tiež ako vlny. Zásadným problémom je ale výroba spoľahlivých qubitov, keďže sú náchylné ku kvantovej dekoherencii v prípade, že nie sú spoľahlivo izolované od okolitého prostredia. Ak je izolácia dokonalá, môže si qubit ponechať svoju kvantovú koherenciu donekonečna, avšak nie je možné tak merať jeho stav.

AI Google

Neustále rušenie

Čítaj viac z kategórie: Tech