Firma IBM nabídla svůj kvantový počítač k vyzkoušení veřejnosti

Uživatel bude moci na The IBM Quantum Experience spouštět své algoritmy a experimenty, simulace a výukové programy. Bude moci dokonce pracovat i s jednotlivými qubity. Musí však vědět, že dnešní kvantové počítače nejsou standardními stroji pro zcela jakýkoliv druh výpočtů.

Spíše se svým způsobem podobají počítačům analogovým, i když aktuální kvantový počítač IBM je zřejmě univerzálnější než všechny předchozí kvantové počítače. Zmíněná cloudová služba proto spíše poslouží výzkumníkům a vědcům z daného oboru, avšak i pokročilým studentům, studujícím danou problematiku.

Každý zájemce si bude muset osvojit vlastnosti ovládacího rozhraní této cloudové služby (IBM Cloud Bluemix platform), bude muset počkat, až na něj v rámci omezené výpočetní kapacity resp. omezeného počtu kreditů zvaných Q-coins dojde řada a bude se muset naučit speciálnímu programovacímu jazyku.

Tento jazyk podle pracovníků IBM poněkud připomíná notový zápis a tvorba programů v něm se podobá skládání hudby. Jednotlivé příkazy musí uživatel do programu přidávat podobným způsobem, jakým se přidávají jednotlivé symboly do notového zápisu hudby.

Samotný kvantový počítač je fyzicky uložen v rámci objektu IBM, který se nachází v New Yorku. Zařízení obsahuje supravodivé obvody a jeho hlavní část je trvale udržována v podchlazeném stavu s extrémně nízkou teplotou 15 miliKelvinů, aby mohl kvantový procesor spolehlivě fungovat jak má, tedy podle kvantových zákonů.

Technologie kvantových počítačů je obecně teprve na samém začátku a skutečně fungující stroje tohoto typu zatím nemohou soupeřit se svými klasickými digitálními protějšky. Jakmile se tak však stane, což bude někdy v době, kdy počet qubitů kvantových počítačů dosáhne čísla 50, možnosti kvantových počítačů v jistých ohledech skokově překonají schopnosti dnešních superpočítačů.

Dnešní kvantové počítače také samovolně produkují velké množství chyb. Jsou totiž velmi citlivé na různé fyzikální poruchy, a proto musejí být vybaveny speciálním mechanismem na jejich opravování, což není jednoduché zařídit. Podle nedávných zpráv se však právě u aktuálního veřejně dostupného kvantového počítače IBM pracovníkům této firmy povedlo příslušný korekční mechanismus vytvořit.

Principy kvantového počítání: Kvantové procesory fungují jinak než procesory v našich počítačích, založených na klasické, nekvantové fyzice. Normální digitální klasický procesor pracuje s ostrým stavem, který odpovídá buď nule, nebo jedničce, tedy s jedním tzv. bitem. Tomu odpovídá u kvantového počítání neostrý kvantový stav, který může být s určitou pravděpodobností v podstatě v jednom i v druhém stavu zároveň. Tento kvantový stav je popsán velkou sadou čísel, které se souhrnně říká vlnová funkce. Kvantové počítače proto umějí provést jednu operaci s velkým počtem různých hodnot zároveň. Díky tomuto faktu jsou nesrovnatelně rychlejší než počítače klasické, avšak popsané operace jsou většinou svým způsobem specifické. Často odpovídají úlohám modelování určité situace z mikrosvěta. Kvantové výpočetní systémy lze ovšem použít s výhodou i v kryptografii, tedy k prolamování šifer, v oblasti prohledávání databází nebo v oblasti předpovědi počasí. Jednotce, ve které se tento kvantový stav čili vlnová funkce řízeně mění, se potom říká qubit - kvantový bit. Qubit je vlastně složitější kvantovou obdobou klasického výpočetního bitu, tedy výpočetního registru se stavem 0 nebo 1.

Zdroje: The IBM Quantum Experience, IBM Research, MIT Technology review, IEEE Spectrum, Mashable, Wired, Silicon Living, Forbes, Futurism, TechXplore, Engadget, Ars Technica, PC World, Youtube 1, Youtube 2, Youtube 3