Na obzorju kvantnega računalništva

Alenka Selčan 13. oktober 2017
/PublishingImages/kvantno-racunalnistvo-hero.jpg

Za mislece tehnologije prihodnosti je kvantno računalništvo tista rešitev, ki bo človeštvo morda že prej, kot si nadejajo pesimisti, popeljala onkraj zagate omejitev digitalnega računalništva. Temu smo sicer neskončno hvaležni ​za vsak kos sodobne elektronike, a vedno bolj postaja jasno, da vse večje število naprav, pa tudi razvoj globokega strojnega učenja, umetne inteligence, interneta reči, robotike in podobnih pojavov, zahtevajo nov sistem, ki bo z manj energije opravil več operacij, kot zmorejo klasični mikroprocesorji.

Za razliko od digitalnih računalnikov, kjer bitni tranzistorji preklapljajo zgolj med dvema vrednostma – 0 in 1 – so informacije v kvantnih računalnikih zapisane v kvantnih bitih oziroma kubitih. Ti zavoljo nenavadnih zakonov kvantne fizike, ki so prestrašili celo Alberta Einsteina, premorejo še superpozicijo. Bit operira zgolj z eno vrednostjo, kubit pa vzporedno operira z dvema, dva kubita s štirimi, trije z osmimi in tako dalje. Le kaj bi bolj ustrezalo eksponentnim časom kot eksponentno povečanje zmogljivosti računalnikov?

Te dni je Intel objavil novico o poskusnem, 17-kubitnem čipu. Gre za enega od prvih plodov Intelovega sodelovanja z inštitutom Qutech ​nizozemske tehniške univerze v Delftu, ki se je začelo pred dvema letoma in v katerega je Intel do zdaj vložil petdeset milijonov dolarjev investicijskega kapitala. Kot so napovedali leta 2015, se bodo v desetletnem projektu posvetili raziskavam in razvoju celotnega sistema kvantnega računalništva – od kubitnih naprav, arhitekture strojne in programske opreme do kvantnih aplikacij.

 

Kljub nedavnemu uspehu pa je pot do delujočega, stabilnega in velikega kvantnega računalnika, ki bi pripomogel k napredku v znanosti, medicini in drugih vedah, še dolga in težavna. Kvantni sistemi so namreč zelo krhki, za pravilno delovanje kubitov zahtevajo zelo hladno okolje, kjer je temperatura blizu absolutne ničle. Ti nepredstavljivi pogoji prinašajo ključni izziv, ki ga bo za razvoj kvantne tehnologije treba premagati: oblikovanje ustreznega ohišja, ki bo zagotovilo pravilnost delovanja.

Intel in njegovi partnerji seveda niso edini, ki utirajo pot kvantnemu računalništvu. Med najpomembnejšimi pionirji je zagotovo Google, ki je že pred dvema letoma predstavil 9-kubitni čip, trenutno preizkuša 20-kubitni čip in hkrati obljublja, da bo do konca leta tu že 49-kubitni čip. Poleti so se razširile govorice o Googlovem raziskovalnem laboratoriju v oblaku. Embryonic quantum data center naj bi bil namenjen razvijalcem, ki želijo sodelovati pri ustvarjanju kode, ustrezne za kvantno računalništvo. Tudi švicarski ProjektQ je odprtokodna platforma, ki novači razvijalce kvantnega računalništva. Tu je še IBM, ki je lani predstavil svoj 5-kubitni računalnik, letos pa razvijalcem že omogoča dostop do beta različice 16-kubitnega.

 

Ne smemo pa pozabiti še na tisoče manj opaznih znanstvenikov, ki po vsem svetu širijo obzorja vednosti in tako posredno lahko pripomorejo k pomembnim odkritjem. Med njimi velja omeniti tudi slovensko ekipo znanstvenikov, ki je pred kratkim dokazala obstoj visokotemperaturne kvantne spinske tekočine, kar morda pomeni pomembno odskočno desko za razvoj kvantne tehnologije.

Viri: youtube.com, newsroom.intel.com, projectq.ch, research.ibm.com, znanost.sta.si.

Podobni članki

 

Nalaganje vsebine
© 2017 Telekom Slovenije
13. oktober 2017
3688
13. oktober 2017
Na obzorju kvantnega računalništva