IBM a Qedma posúvajú kvantové počítanie za hranice klasických počítačov
Kvantové systémy dokážu modelovať fyzikálne javy za hranicou spoľahlivého dosahu klasických výpočtov.
Kvantové počítače už dlhé roky sľubujú riešenie problémov, ktoré presahujú možnosti tradičných superpočítačov. Spoločnosť IBM a izraelský startup Qedma Quantum Computing teraz oznámili významný krok smerom k tejto realite — ukázali, že komerčne dostupné kvantové systémy dokážu modelovať fyzikálne javy za hranicou spoľahlivého dosahu klasických výpočtov.
Vedci využili kvantové počítače IBM poháňané procesorom IBM Quantum Heron spolu so softvérom QESEM od spoločnosti Qedma, ktorý slúži na redukciu chýb. Výskumníci simulovali dynamiku kvantových materiálov v systémoch s až 74 qubitmi. Podľa spoločností výsledky predstavujú jednu z najpresvedčivejších demonštrácií tzv. „dôveryhodnej kvantovej výhody“ — situácie, keď kvantové počítače prekonávajú klasické prístupy pri zachovaní vedecky overenej presnosti.
„Je to prvýkrát, čo komerčne dostupný kvantový hardvér a softvér dosiahli kvantovú výhodu s úrovňou dôvery vhodnou pre vedecký výskum,“ uviedol Jay Gambetta, viceprezident IBM pre výskum a vývoj.
Výskum sa zameral na dvojrozmerný Floquetov Isingov model, ktorý fyzici využívajú na štúdium správania magnetických materiálov pri opakovaných externých impulzoch. Takéto simulácie sa s rastúcou veľkosťou systému veľmi rýchlo stávajú príliš komplexnými pre klasické počítače.
Na overenie výsledkov porovnali tímy kvantové simulácie s najmodernejšími klasickými metódami vrátane výpočtov realizovaných na superpočítači Fugaku v japonskom výskumnom centre RIKEN Center for Computational Science — jednom z najvýkonnejších superpočítačov na svete.
S rastúcou komplexnosťou simulácií začali klasické prístupy produkovať nekonzistentné výsledky. Kvantový systém IBM-Qedma však naďalej poskytoval stabilné výstupy aj pri dlhších časových horizontoch.
Tento úspech rieši jednu z najväčších výziev kvantového počítania — šum. Kvantové systémy sú mimoriadne citlivé a aj malé odchýlky môžu narušiť výpočty. Namiesto čakania na plne bezchybné kvantové počítače vyvinula spoločnosť Qedma softvér, ktorý redukuje a zmierňuje chyby na dnešnom dostupnom hardvéri.
Dopady pritom ďaleko presahujú teoretickú fyziku. Presnejšie simulácie kvantových materiálov môžu v budúcnosti prispieť k vývoju supravodičov, optoelektroniky, energetických technológií či nových pokročilých materiálov.
Pre IBM predstavuje tento míľnik aj posilnenie stratégie budovania nielen kvantového hardvéru, ale aj širšieho podnikového kvantového ekosystému prepájajúceho cloud, softvér a vedecké aplikácie.
„Kvantové počítače desaťročia sľubovali objavy za hranicami možností klasických systémov,“ povedal Dr. Asif Sinay, generálny riaditeľ a spoluzakladateľ izraelského startupu Qedma. „Dnes začíname vidieť, ako sa tento prísľub mení na realitu.“
Výskumníci zároveň zdôrazňujú, že kvantové počítače pravdepodobne nenahradia klasické superpočítače úplne. Budúcnosť má byť skôr hybridná — kombinujúca klasické a kvantové systémy pre rôzne typy úloh. Dnešné kvantové počítače sú stále technológiou v ranom štádiu vývoja, no schopnosť produkovať overené vedecké výsledky za hranicou klasických možností predstavuje významný posun — od experimentálneho výskumu smerom k praktickej výpočtovej infraštruktúre.
Podobné články
Séria Samsung Galaxy Z zbiera nadšené recenzie médií naprieč Európou