Komputery kwantowe. Teraźniejszość czy wciąż przyszłość?

• Komputery kwantowe to nowość czy jednak urządzenia dobrze już znane?
• Na czym polega ich wyjątkowość?
• Jakie korzyści mogą czerpać naukowcy z pracy na komputerach kwantowych?

Obecnie w wyścigu o to, kto pierwszy zaprezentuje światu komputer kwantowy, prowadzi ośrodek badawczy należący do wielkiego koncernu znajdujący się w Santa Barbara w Kalifornii. Trudno jednak obecnie przesądzić, jak duża jest to przewaga. 

Prędkość obliczeń jest najważniejsza?

– Nasz 53-kubitowy system jest w stanie obliczyć najwięcej ze wszystkim superkomputerów na świecie, a system przez nas stworzony jest podstawą do dalszych badań i rozwijania konkretnych zastosowań – deklaruje Eric Lucerno, główny inżynier Google Quantum AI Campus. 

Jednak posiadanie szybszego, bardziej wydajnego systemu nie oznacza wygrania kwantowego wyścigu. Walka toczy się bowiem nie o stworzenie najlepszego komputera, ale o zaprojektowanie takiego sprzętu, który będzie stabilny i dostępny prawie dla każdego. 

Dla wszystkich czy dla wybranych? 

– Urządzenia wykonujące pewne obliczenia kwantowe fizycy budowali w laboratoriach i piwnicach. W ostatnich pięciu latach po raz pierwszy udało się opracować takie urządzenia, które mają dokładność pozwalającą na pierwsze zastosowania – wyjaśnia Michał Tomza z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Jednak jak dodaje, bardzo często są to bardzo specyficzne zastosowania. – Na razie nie wiemy, jak dojść do czegoś użytecznego – przyznaje badacz. 

Właśnie temu problemowi czoło stawia wielki koncern Google. Pokazuje to dobitnie, że każdy, kto stworzył kwantowe urządzenie, ma takie same szanse w wyścigu, który toczy się o przewodnictwo w nowej erze cyfryzacji. Ta dotychczasowa – era wielu procesorów – dobiega bowiem końca. 

Komputery kwantowe. Na czym polega ich wyjątkowość?

Wśród maszyn obliczeniowych o ogromnej mocy komputery kwantowe stanowią bowiem pewien wyjątek. – Wyjątek polega na tym, że (…) cały algorytm jest równoległy jednocześnie. Komputery kwantowe są dokładnie takim paradygmatem. Wszystkie obliczenia są jednocześnie wykonywane – wyjaśnia dr Bartłomiej Gardas z Centrum  Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk. 

• Komputer kwantowy. Jak działa Święty Graal informatyków?
• Przyszłość należy do komputerów kwantowych. Ale kiedy ona nadejdzie?

W fizyce klasycznej układ fizyczny, jak np. atom, elektron czy jakakolwiek inna cząstka, mają dobrze określone położenie, prędkość i wszystkie cechy fizyczne. W fizyce kwantowej układ może znajdować się w stanie, w którym cząstka jest jednocześnie w wielu położeniach naraz. Mówimy wtedy o superpozycji kwantowej. To oznacza, że stan tego układu jest jakby rozmyty – wyjaśnia prof. Rafał Demkowicz-Dobrzański. 

Przełom w codzienności, przełom w nauce

Komputer kwantowy w lepszej badawczej wersji pomoże naukowcom rozwiązać wiele trudnych niewyjaśnionych ciągle kwestii. – Fizyczny świat jest kwantowo-mechaniczny. Jeżeli na przykład chcemy poznać właściwości molekuł czy nowych materiałów, to komputer kwantowy jest do tego wprost stworzony. On bowiem pojmuje, jak zbudowany jest nasz świat. Komputery kwantowe mogą pomóc nam opracować bardziej efektywne, lżejsze baterie. Są też w stanie ustalić, lepiej od nas, jak ograniczyć emisję CO2 – ocenia Eric Lucerno, główny inżynier Google Quantum AI Campus. 

Posłuchaj

3:54

Komputery kwantowe. Odmienią nasz świat? (Trójka do trzeciej)

Dodaj do playlisty

Dodaj do playlisty

Ten, kto pierwszy zbuduje komputer kwantowy, który będzie dostępny dla wszystkich, nie tylko wpłynie na przyspieszenie rozwoju świata, lecz również zbuduje nowy globalny koncern.

***

Tytuł audycji: Trójka do trzeciej
Prowadzi: Mateusz Drozda
Autor materiału reporterskiego: Paweł Turski
Data emisji: 12.01.2022
Godzina emisji: 13.18

gs