Spoločnosť Google zaznamenala prelomový úspech v oblasti kvantových počítačov. Na svojom čipe s názvom Willow, ktorý zahŕňa 105 qubitov, sa po prvýkrát podarilo vykonať výpočet, ktorého výsledky je možné experimentálne overiť. Tento kvantový systém dokázal vypočítať štruktúru molekúl a pri tom bol 13 000-krát rýchlejší ako aktuálne najrýchlejší superpočítač Frontier. Ide o významný krok, ktorý mení doterajšie skeptické názory na praktické využitie kvantových technológií.
Prelom v overiteľnosti kvantových výpočtov
Doterajšie predstavenia kvantových počítačov boli často zamerané na algoritmy, ktorých výsledky nebolo možné jednoznačne overiť. Veľká časť výpočtov sa zakladala na odhadoch a pravdepodobnostných distribúciách, čo vzbudzovalo pochybnosti o reálnom využití týchto technológií. Nový úspech Googlu však ukazuje, že kvantové počítače dokážu riešiť aj konkrétne, praktické úlohy.
Čip Willow sa podieľal na výpočtoch štruktúr molekúl obsahujúcich 15 a 28 atómov. Výsledky boli následne potvrdené experimentálnou metódou jadrovej magnetickej rezonancie (NMR). Okrem toho kvantový výpočet priniesol aj nové informácie, ktoré bežné experimentálne metódy nedokážu poskytnúť. Tento prelom dáva vedcom možnosť hlbšie pochopiť molekulárne javy a otvára nové možnosti v oblasti chemického a biologického výskumu.
Technológia „Quantum Echoes“ ako nový prístup
Jednou z hlavných prekážok kvantových počítačov je ich extrémna nestabilita a problém so spoľahlivým čítaním výsledkov. Google však predstavil novú metódu s názvom „Quantum Echoes“, ktorá tieto výzvy prekonáva. Proces zahŕňa resetovanie systému do počiatočného stavu, vykonanie série pseudonáhodných operácií a následnú minimálnu zmenu jedného qubitu. Následne sa operácie opakujú v opačnom poradí, čo umožňuje vedcom analyzovať výsledné zmeny ako presné a opakovateľné dáta.
Táto metóda prináša výnimočnú presnosť pri spracovaní dát a minimalizuje riziko straty komplexných kvantových stavov počas výpočtov. Inovácia tak významne posúva hranice, čo kvantové počítače dokážu zvládnuť, a prináša dôkaz, že nejde o teoretický experiment, ale o technológiu, ktorá má obrovský praktický potenciál.
Budúcnosť využitia vo výskume a priemysle
Aj keď čip Willow prekonal superpočítač Frontier rýchlosťou o viac ako štyri rády, kvantové počítače zatiaľ nedosahujú úroveň univerzálnosti svojich tradičných protikladov. Aktuálne sú ideálne iba na riešenie špecifických problémov, ako sú napríklad presné simulácie molekúl. Práve tento potenciál by však mohol vyvolať revolúciu vo viacerých odvetviach.
Kvantové počítače môžu dramaticky zrýchliť vývoj nových liekov, pričom vedci by mohli simulovať interakcie medzi komplexnými molekulami a biologickými štruktúrami bez potreby zdĺhavého experimentovania v laboratóriách. Podobne by táto technológia mohla urýchliť objavovanie materiálov s unikátnymi vlastnosťami, ako sú napríklad revolučné batérie alebo odolnejšie zliatiny pre priemysel. Okrem toho je veľký potenciál v klimatológii, kde presnejšie analýzy dát môžu zlepšiť predpovede počasia a porozumenie klimatickým zmenám.
Hoci kvantové počítače zatiaľ zostávajú v ranom štádiu vývoja, úspech spoločnosti Google dokazuje, že nejde o slepú uličku. Ak sa podarí vyriešiť problémy s chladením a prechodom na väčšie výpočtové kapacity, kvantová technológia môže zmeniť fungovanie viacerých odvetví od farmaceutického výskumu až po optimalizáciu dopravy. Táto cesta je síce náročná, ale potenciál zmien, ktoré môže priniesť, je nepredstaviteľný.
