Kvantový superpočítač je asi opravdu kvantový

Společnost D-Wave tvrdí, že vybudovala první kvantový počítač. Na tom, zda je to pravda, se odborníci zatím nedovedou shodnout.

Kvantový superpočítač je asi opravdu kvantový


Google tomu však věří, stejně jako jeden z největších světových zbrojařských dodavatelů, společnost Lockheed Martin. Obě společnosti si jeden superpočítač D-Wave totiž pořídily.

Kvantový počítač by znamenal budoucnost matematických kalkulací, většina odborníků však nesouhlasí s tím, že by se stroj od D-Wave dal za takové zařízení považovat.

Dohady o tom, jak to vlastně je, budou pokračovat i nadále, přestože výzkumníci z Univerzity Jižní Karolíny v červnu zveřejnili studii, která prokazuje, že D-Wave má svým fungováním ke kvantovému počítači velmi blízko. Skupina výzkumníků pod vedením Daniela Lidara, profesora elektrotechniky, chemie a fyziky sdělila, že D-Wave doopravdy nefunguje na základě počítačového modelování známého jako „simulované žíhání“, který se řídí zákony klasické fyziky.

Práce výzkumníků s názvem Experimental Signature of Programmable Quantum Annealing (Experimentální signatury programovatelného kvantového žíhání) se objevila v akademickém žurnálu Nature Communications. Podle Lidara jejich výzkum prokazuje silnou shodu mezi funkcí počítače D-Wave a kvantovým žíháním.

V klasickém počítači ukládá jednotlivé bity informací transistor. Pokud je zapnut, představuje jedničku, pokud vypnut, představuje nulu. Oproti tomu kvantové počítače využívají quibity, které mohou představovat jedničku i nulu zároveň, takže kvantový počítač může vyřešit zadané problémy mnohem rychleji.

Podle společnosti D-Wave obsahuje jejich počítač 512 supervodivých okruhů, které jsou chlazeny téměř k absolutní nule. Pokud je stroji zadán úkol, použije sadu algoritmů ke zmapování výpočtů mezi qubity a poté provede požadovaný výpočet.

Práce vědců z Univerzity Jižní Karolíny nás sice přiblížila o kousek k pochopení toho, jak D-Wave funguje, ale Lidar se svým týmem stále ponechávají místo pro pochybnosti a otázky. Jediné, co potvrdili s jistotou je, že D-Wave nefunguje na obvyklém principu simulovaného žíhání. Podle Lidara simulované žíhání funguje tak, že vyhledává nejnižší bod „chozením přes vrcholy“ nahoru a dolů, dokud ho nenajde. Kvantové žíhání místo „šplhání po horách“ využívá takzvaného tunelování a chodí přímo skrze ně. „Je to jako kvantová zkratka,“ řekl. Lidar. Lidar je opatrný a netvrdí, že se svým týmem dokázali, že D-Wave kvantové žíhání používá. Jeho způsob fungování je tomu však velmi podobný.

I kdyby však výzkumníci dokázali, že zařízení  tímto způsobem pracuje, stále by to neznamenalo, že se doopravdy jedná o kvantový počítač. Vědecká komunita si totiž pod tímto spojením představuje spíše „univerzální kvantový počítač,“ který dokáže zvládnout jakýkoliv úkol.

D-Wave tímto způsobem však nefunguje, je totiž navržen tak, aby si dovedl poradit s konkrétními výpočty. Podle Lidara by však mohl být tento koncept teoreticky k postavení univerzálního kvantového počítače využit.

Ať už se to má s D-Wave jakkoliv, to, že se jedná o užitečné zařízení rozhodně popřít nelze. „Věříme, že kvantové počítače mohou pomoci vyřešit některé z nejsložitějších problémů počítačové vědy. Především v oboru strojového učení,“ napsal Hartmut Neven, technický ředitel Googlu.

Úvodní foto: © D-Wave










Komentáře