IBM wprowadza pierwszy komercyjny komputer kwantowy. Wyjaśniam, czemu to takie ważne

Strona główna Aktualności
image
Źródło: Materiały prasowe IBM

O autorze

Firma IBM zaprezentowała pierwszy komputer kwantowy przeznaczony do użytku komercyjnego. Q System One, jak nazwano urządzenie, wprawdzie nie trafi do sprzedaży, ale jego zasoby zostaną udostępnione w chmurze; za pośrednictwem internetu.

Komputery kwantowe w pigułce

Temat komputerów kwantowych od lat stanowi przedmiot sporu wielu ekspertów. Technicznie rzecz biorąc, tego rodzaju komputery zamiast wykorzystywać klasyczny model dwóch stanów bitowych, 0 lub 1, mają korzystać z tzw. kubitów, znajdujących się w dowolnej superpozycji dwóch stanów. W literaturze naukowej często stosuje się porównanie do polaryzacji fotonu, ponieważ ta może być nie tylko pionowa lub pozioma, ale także skośna, co jest wypadkową ekwiwalentną pod względem prawdopodobieństw, a nawet stanowić mieszaninę o dowolnych proporcjach.

Mówiąc obrazowo, chodzi o to, aby zapisać informację nie tylko poprzez prostolinijne TAK lub NIE, lecz również w stanach pośrednich, z uwzględnieniem prawdopodobieństw. Dla klasycznego komputera nie jest to możliwe. Oczywiście pecety radzą sobie z problemami probabilistycznymi, ale to kwestia odpowiedniego wydawania wciąż zero-jedynkowych rozkazów. Nietrudno zauważyć, że w przypadku komputera kwantowego złożoność obliczeniowa wielu algorytmów istotnie spada.

Eksperymenty D-Wave Systems

Przez lata za prekursora w dziedzinie komputerów kwantowych uważano firmę D-Wave Systems, która w 2007 r. zaprezentowała pierwszy ponoć komputer ze 128-bitowym rejestrem kwantowym. Problem w tym, że przedsiębiorstwo nigdy nie ujawniło budowy maszyny, a jedynie jej działanie. Jak podaje Wikipedia, D-Wave Systems jest też odpowiedzialne za komputery kwantowe dla Google'a (2009 r.) i Lockheed Martin (2011 r.). Ponadto, badacze przeprowadzili parę udanych eksperymentów z komputerami kwantowymi. Korzystając z 84-kubitowego układu, obliczyli na przykład kilka liczb Ramseya, co po dziś dzień uważane jest za ogromne osiągnięcie.

Od pewnego czasu trwają jednak spory dotyczące tego, czy sprzęt D-Wave Systems naprawdę można zaliczyć do grona komputerów kwantowych. Według opracowania Johna Smolina i Graeme'a Smitha z Amerykańskiego Stowarzyszenia Fizyków z 2014 r., odpowiedź brzmi: nie. Co prawda przedsiębiorstwo konsekwentnie obstaje przy swoim, ale z kolei inne badanie wykazało, że komputery D-Wave Systems wcale nie są szybsze od klasycznych. Ponownie, rozpoczęto działania defensywne, tym razem mające na celu udowodnienie, że testerzy zastosowali zbyt proste algorytmy.

IBM Q System One

IBM nie odnosi się do zarzutów wobec D-Wave Systems, ale za to twierdzi, że jako pierwsze udostępnia komputer kwantowy szerszemu gronu odbiorców. Q System One to maszyna relatywnie niezbyt skomplikowana, bo dysponująca zaledwie 20-kubitowym rejestrem, ale za to dostępna – przynajmniej w teorii – dla każdego. Nie wiadomo do końca, na jakiej zasadzie firma z NY chce realizować kwantową chmurę, ale warto wspomnieć, że w 2016 r. w ramach testów upubliczniono dostęp do maszyny 5-kubitowej. Choćby z czystej ciekawości, warto śledzić temat.

© dobreprogramy