Nový kvantový počítač ohromil svým výkonem

Nový superpočítač je podle Googlu a NASA, které se podílejí na jeho vytváření, stomilionkrát výkonnější než běžné počítače.

Nový kvantový počítač ohromil svým výkonem


Černá skříň nacházející se uprostřed střediska Pokročilých supertechnologií pod správou NASA v Silicon Valley není nijak pohledná. S velikostí zahradní kůlny je menší než běžné superpočítače, z toho, co probíhá uvnitř, však leckomu doslova spadne čelist.

Oním boxem je D-Wave 2X kvantový superpočítač, jeden z nejmodernějších typů nových počítačů postavených na kvantové mechanice, které mohou být teoreticky používány na řešení komplexních úloh řádově ve vteřinách, namísto let.

Kvantové počítače pracují na zcela odlišných principech než standardní počítače, pro které každý bit představuje nulu, nebo jedničku. V kvantovém programování může být bit nulou i jedničkou současně, takže zatímco tři běžné bity mohou představovat jednu z osmi hodnot, tři kvantové bity  (tzv. qubity) mohou představovat všech těchto osm hodnot současně. Což vede k tomu, že takové počítače zvládnou pracovat mnohonásobně rychleji.

Alespoň teoreticky. Vývoj je totiž stále v raných fázích a komerční využití kvantových počítačů může být vzdálené několik dekád. Tým vědců z NASA a Googlu však tento týden oznámil, že počítač D-Wave, zpracovávající optimalizační úlohu, přišel s řešením stomilionkrát rychleji než by se stalo s běžnými počítači s jednojádrovým procesorem.

„Co D-Wave zvládne za vteřinu, by běžnému jednojádrovému počítači trvalo deset tisíc let,“ uvedl Hartmut Neven, šéf počítačového inženýrství v Googlu.

Vývojáři test vnímají jako slibný krok vpřed, který ovšem není zcela bez omezení – tím hlavním je mimo jiné to, že počítač byl postaven pro konkrétní úkol, na němž byl testován. Optimalizační úkol je takový, v němž existuje celá řada možností, jak dosáhnout kýženého výsledku.

Klasickým příkladem je obchodní cestující, který musí najít nejefektivnější cestu, jak navštívit několik měst, přičemž tím, jak jsou do jeho itineráře přidávána další, zvyšuje se počet možných cest a pochopitelně také čas potřebný pro výpočet.

NASA obdobné problémy řeší při vesmírných misích, ale i v oblasti letové kontroly a testovací problém měl skoro tisícovku možných proměnných.

„NASA využívá celou škálu programů, se kterými nelze pracovat na tradičních superpočítačích, mají-li to zvládat v nějakém rozumném čase. Řešením by tak mohly být právě systémy založené na kvantových jevech,“ říká Rupak Biswas, ředitel výzkumných technologií NASA.

Počítače D-Wave 2X zatím na světě existují jen tři. Kromě toho využívaného NASA je také v Národní laboratoři v Los Alamos, třetí pak vlastní společnost Lockheed Martin a využívá jej Univerzita Jižní Kalifornie.

Úvodní foto: Martyn Williams, IDG US










Komentáře