Kvantová výpočetní technika je jednou z technologií „hned za rohem“, které rozdělují vědeckou komunitu. Technologické společnosti jako Google a IBM šly na plný plyn jak s výzkumem a vývojem, tak s marketingem, jako by tu již byly, zatímco mnoho nezávislých výzkumníků tvrdilo, že kvantové počítače nikdy nebudou fungovat. 

Většina lidí pracujících v oboru však věří, že kvantové počítače dokážou během příštích 10 let vyřešit problémy, které klasické počítače nedokážou.

Vyplývá to z nedávného průzkumu mezi 927 lidmi s asociacemi v oblasti kvantových počítačů (výzkumníci, vedoucí pracovníci, tisk, nadšenci atd.), které provedla společnost QuEra. 74,9 % z dotázaných „očekává, že kvantum bude v příštích 10 letech lepší alternativou ke klasickým počítačům pro určité pracovní zátěže“.

Na otázku, jak rychle se oblast kvantových počítačů rozvíjí, více než polovina odpověděla buď „rychleji, než jsem očekával“, nebo „mnohem rychleji, než jsem očekával“. Mezi akademiky toto číslo vzrostlo na 55 %.

Ale postupuje pole dostatečně rychle? Důležitou otázkou, kterou si kladou nadšenci i odpůrci, je „kdy budou kvantové počítače užitečné? Bohužel odpověď je složitější, než si možná myslíte.

Kvantová očekávání

Existují kvantové počítače. Seznam laboratoří s fungujícími kvantovými systémy zahrnuje IBM, Google, Microsoft, D-Wave, QuEra a další. V Evropě i v Číně existuje několik fungujících kvantových počítačů.

Problém není v tom, zda existují nebo ne, ale v tom, zda jsou užitečné a lze je škálovat. Jinak řečeno: o kvantové počítače se nikdo nebude starat, dokud nebudou ziskové, a nebudou ziskové, dokud nebudou moci dělat důležité věci, které běžné počítače nedokážou.

V roce 2019 teoretický fyzik Michail Dyakonov napsal op-ed, v němž prohlásil budoucnost kvantových počítačů za slepou uličku. Dyakonovův článek s názvem „The Case Against Quantum Computing“ tvrdil, že vědci nikdy nepřekonají problémy hluku, škálovatelnosti a efektivity, které jsou nezbytné k tomu, aby kvantové počítače měly užitečnou výhodu oproti klasickým počítačům.

Tento úhel pohledu však nemusí nutně odrážet realitu špičkového výzkumu kvantových počítačů. V roce 2024 existuje po celém světě spousta týmů, které pracují na nesčetných individuálních výzvách spojených s vývojem užitečných kvantových počítačů.

Stejně jako by bylo nemožné hrát Grand Theft Auto V na klasickém sálovém počítači postaveném v padesátých letech minulého století, myšlenka vyřešit v současnosti neřešitelné výpočetní problémy pomocí kvantového počítače postaveného v roce 2019 také nemá žádnou cenu.

Kvantové problémy

Oblast kvantových počítačů se od doby, kdy Dyakonov publikoval své výše uvedené op-ed, výrazně změnila. Například v roce 2019 byla jednou z největších výzev pro kvantové vývojáře infrastruktura.

Například jeden z prvních kroků IBM při budování kvantového počítače založeného na bráně vyústil v masivní, steampunkově vypadající hnízdo potrubí a čipů. pravděpodobně jste to viděli. Vypadá to jako funky lustr vyrobený z mosazi a je to pravděpodobně nejběžnější obrázek spojený se zpravodajskými články o kvantových počítačích.

Jeho stavba také stála miliony, stěží překonala laťku pro kvantové výpočty a jen k jeho provozu byl zapotřebí tým fyziků a masivní laboratoř.

Dnes, v polovině roku 2024, je do kvantových počítačů zapojeno více vědců, laboratoří, podniků a vlád než kdy dříve. Pokroky v opravách chyb, odolnosti proti chybám a infrastruktuře vedly ke kvantové funkci při pokojové teplotě a četným příkladům kvantové výhody.

Kvantový výhled

Srovnávat kvantový počítač s klasickým není skutečně možné. V dohledné době pravděpodobně nebudeme mít osobní kvantové počítače nebo kvantové notebooky ze stejného důvodu, proč nepoužíváme motory s plynovou turbínou k napájení našich televizorů.

Kvantové počítače nejsou vyvíjeny pro řešení jednoduchých problémů. Jsou navrženy tak, aby řešily výpočetně složité problémy, které budou stále existovat, jakmile dotlačíme klasické výpočty na jeho absolutní matematické limity.

Neměly by například nahradit váš iPhone, ale jednoho dne by se díky kvantovým počítačům mohly předpovědi počasí, provozu a financí, na které se díváte na jeho obrazovce, neuvěřitelně zpřesnit.

Související: Německý kvantový průlom zdůrazňuje potřebu částicových fyziků v krypto