Tak jako kdysi supervelmoci závodily o prestiž ve Vesmírném závodě a jako dnes současné supervelmoci soupeří v biomedicíně a léčbě neléčitelných nemocí, tak i technologičtí supergiganti IBM a Google soutěží ve vývoji a konstrukci kvantových počítačů. Na kvantové počítače se těší každý a společnost, která s takovým počítačem přijde, se navždy zapíše do dějin informatiky.
Velký Kvantový závod se odehrává tady a teď, a my jsme jeho nadšení diváci. Teď byla na tahu společnost IBM, která v těchto dnech ohlásila pozoruhodný úspěch.
Vedoucí výzkumné divize IBM v oblasti kvantových výpočtů a umělé inteligence Dario Gil v pátek 10. listopadu sdělil veřejnosti, že kvantoví vědci IBM úspěšně sestrojili a vyzkoušeli prototyp procesoru, který obsahuje celkem 50 kvantových bitů, čili qubitů.
Možná to zní jako bohapusté chlubení, ale Gil má pravdu v tom, když říká, že se tím pádem IBM stala první společností, která sestrojila kvantový počítač na této úrovni. Technologie kvantových počítačů je sice ještě v plenkách, očekávání kolem ní jsou ale veliká. Kvantové počítače by měly s pomocí magie kvantové mechaniky zvládat některé typy výpočtů mnohem větší rychlostí, nežli to zvládnou současné počítače.
Specialista na kvantové technologie Seth Lloyd z Massachusettského technologického institutu (MIT), který nebyl součástí výzkumného týmu IBM, si technologický úspěch pochvaluje. Podle něj má sice IBM ještě co ladit a zlepšovat, ale ohlášení 50 qubitového procesoru je prý nepochybně známkou zásadního pokroku.
Video: Quantum computing explained with a deck of cards | Dario Gil, IBM Research
Video: Dario Gil: Cognitive systems and the future of expertise
Literatura
Physorg 10. 11. 2017, IBM.
Odvážný plán: Fyzici navrhli gigantický kvantový počítač
Autor: Stanislav Mihulka (04.02.2017)
Švýcarští vědci zvládli rekordní simulaci 45-qubitových kvantových výpočtů
Autor: Stanislav Mihulka (06.07.2017)
Biomedicínský světový závod: V USA zahájili editování lidských embryí
Autor: Stanislav Mihulka (28.07.2017)
Diskuze:
dalsi technika
Petr Špak,2017-11-21 02:23:36
co bude tak za sto let, nuda nuda , sed sed. co mooruv zakon, ten se ted dari naplnit diky zvysovani poctu jader, ale na jadro uz nelze dosahnout vic.
Skoro směšné...
Petr Petr,2017-11-15 07:33:18
Je to v plenkách, jako když se výrobci chlubili počtem elektronek nebo tranzistorů v daném zařízení.
https://www.radiomuseum.org/r/mitsubishi_3_transistor_radio_3x_345.html
D-Wave dělá s více bity pouze annealing.
Ale stejně je to blbost...
Nikdo nebude mít na to mít kryozařízení. Je to jako nerealizované staré vize "atomový reaktor do každé rodiny".
Re: Skoro směšné...
Josef Krampl,2017-11-15 08:57:18
Dejte si pozor, aby Vaše vyjádření brzo neznělo směšně. V době, kdy počítače byly v plenkách, někteří lidé také říkali, že se počítač nikdy nedostane do domácnosti kvůli rozměrům, chlazení apod.
No a podívejte se dnes. Téměř každý má počítač, který se vejde do ruky, výkon má miliardkrát větší než první počítače a chladit není skoro vůbec.
A jedna šťouravá, to se to někomu směje, že měli elektronky. V té době to byl úspěch a není fér se jim po vysmívat. Po bitvě je každý generál
Re: Re: Skoro směšné...
Petr Petr,2017-11-15 13:49:37
Jenže tady je to slibotechna. Samozřejmě nepodceňuju, ale oni se přeceňují.
Už 30 let je známa ta možnost kvantových počítačů a prakticky žádný výsledek.
Kdežto jinde šel vývoj hned (Mooreův zákon), ale tady IBM provedlo po letech skok z 5 bitů na 50 bitů (u jednoho kusu). Ha, ha, ha...
Re: Skoro směšné...
Václav Čermák,2017-11-15 09:49:23
Za to, že nemáme "atom v každé rodině" mohou spíš ruzné odrůdy Zelených a podobných šmejdů, kteří vývoj v této oblasti de facto zarazili. Technicky to žádná blbost není.
Re: Re: Skoro směšné...
Jiří Novák,2017-11-15 23:08:11
Což tak abyste si o dané problematice něco napřed zjistil, než začnete někomu nadávat do šmejdů? Takhle jste ze sebe akorát udělal výstavního vola a dobře vám tak.
Vývoj nikdo nezarazil. To zaprvé.
Za druhé malé reaktory na trhu existují. Akorát teda je to ekonomický nesmysl, pokud nehodláte založit polární základnu, vesnici někde na odlehlé lokalitě (odlehlé řekněme v řádech stovek kilometrů neprůchodné krajiny) nebo hotel na měsíci. Ve všech ostatních případech je řádově levnější nechat si natáhnout dráty z nejbližšího rozvaděče.
Za třetí, je ekonomický a energetický nesmysl mít reaktor pro jedinou domácnost, když tím hravě utáhnete celou dědinu. Ani tak jaksi není po takových reaktorech sháňka. (Proč asi? Hádejte.) Kdyby to nesmysl nebyl, jaderná loby (která má neporovnatelně větší moc než jacíkoli zelení) by reaktory dávno prosadila.
Docela by mě zajímalo, jak si vlastně takový malý jaderný reaktor představujete. Fakt to není zařízení velikosti ledničky. Musel byste mít vedle baráku ještě jeden, patrně větší a s třicet metrů hlubokým sklepem.
Za čtvrté, i kdyby se daly vyrobit stabilní, bezúdržbové reaktory pro jedinou domácnost, nebo i vesnici, které by se navíc ekonomicky vyplatily, tak je tu nepřekonatelný problém. Nikdo nezabrání vašemu nebo mojemu sousedovi - domácímu kutilovi - aby se v tom nevrtal. Pokud jste poslední týdny netrávil někde mimo dosah médií, asi jste zaznamenal nejnovější průser ruské provenience: https://zpravy.aktualne.cz/zahranici/radioaktivni-oblak-nad-evropou-pochazel-zrejme-z-jaderneho-z/r~45b345cec5f811e7aabeac1f6b220ee8/?redirected=1510782751
Abych citoval IRSN: "Pokud by k takové havárii došlo ve Francii, byla by vyžadována evakuace nebo ukrytí osob v okruhu několika kilometrů od místa havárie." A to nebyl reaktor, jenom snad nějaké skladiště či co. Taková věc se semele v podniku, kde (pravděpodobně) pracuje proškolený personál. Pokud se v reaktoru porochní kutil s hasákem, tak evakuujeme několikrát denně v celorepublikovém měřítku. A to jsem nevzal v potaz teoretického budoucího souseda Abdulláha, který se v reaktoru porochní zcela záměrně tak, aby maximalizoval škody.
Re: Re: Re: Skoro směšné...
Jan Novák9,2017-11-17 13:06:43
Plutoniový reaktor může být velikosti ledničky a nukleární baterie na družicích jsou téměř kapesní (bez stínění). Reaktor s urychlovačem je bezpečný a pravděpodobně by šel miniaturizovat. Hypotetického souseda Abdulláha stačí dopravit domů do Iránu letadlem a vysadit v 10km bez padáku.
Na domácí použití to asi nebude ale o zapouzdřených kontejnerových reaktorech se uvažuje.
Jinak Zelení mozci z GreenWar(tm), Jihočeské (Z)matky placené rakouskem & spol. vývoj nukleární energie opravdu zarazili a dostali nás za tak rozvinuté země jako je Indie a Čína. Indie má rychlý množivý reaktor a pracuje na thoriu, Čína staví reaktory jako na běžícím pásu.
Re: Skoro směšné...
Marek Fucila,2017-11-15 20:40:00
Je to mrazenie principiálne nutné? Alebo sa dá prepokladať, že sa časom príde na inú technológiu ako vytvárať a udržiavať a sledovať stav superpozície aj pri izbovej teplote?
Inak v prvom videou k článku hovoria o tom, že to síce každý v mobile mať nebude, ale každý môže mať prístup na cloud. Tak zas nie je také ťažké si predstaviť nejaký kvantový superpočítač, ktorý spracováva výpočty z miliárd zariadení.
Marek Dendes,2017-11-15 07:23:33
50 je nejaky prevrat ? Pokial viem posledny model od D-WAVE zvlada 2048 qubitov
Gravitační Teoretik,2017-11-15 02:26:41
Žiaden tretí stav nie je. ...alebo jeden (třetí) nejasný (0 a 1)
Re:
Marek Fucila,2017-11-15 03:16:09
Tak sa na to pozrite ako na stabilný a nestabilný stav. V ktoromkoľvek momente to môže byť len 0 alebo len 1. Nič medzi tým. Skúste to merať každú sekundu, každú nanosekundu, každý interval plankovho času a vždy to bud buď 0 alebo 1.
Lenže vy ste tam nenastavili ani 0 ani 1 a ani neviete ako je to nastavené. Po prvom meraní už bude prvý výsledok "vypálený" a stále rovnaký.
Toľko realita.
Možné interpretácie:
- do prvého merania tam je 0 a 1 zároveň
- do prvého merania tam nič nie je = len nejaký potenciál, ebergia...
- do prvého merania sa ten stav neustále mení. Periodicky alebo aj náhodne. Vždy má inú hodnotu, ale to nezistíte, kým to neodmeriate a bum, už je len jedna.
Kvantové teze
Gravitační Teoretik,2017-11-15 02:08:02
Když je řeč o kvantovém světě, vždy se zaseknu hned na prvním schůdku, který vystavěl Heiseberg. Nemohu-li něco pozorovat, je to zároveň na více místech najednou. Jak tohle někdo může brát vážně? Nechápu to, přiznávám bez mučení. Vždycky mám pocit, že ti kvantoví fyzikové jsou snad pod vlivem nějakého halucinogenu. A nemusí to být ani chemického původu, je to halucinogen verbální. Nasloucháte-li dostatečně dlouho vyprávění o kvantových jevech, dostanete z toho halucinace, které začnete reprodukovat a vylepšovat, až nakonec uvěříte i kvantovým počítačům. Kvantová fyzika je pro mě z oblasti "too big to falsify", příliš velké, aby to bylo vědecky falsifikováno.
Re: Kvantové teze
Marek Fucila,2017-11-15 03:06:19
Presne chápem vaš pocit. Nie som fyzik, ale podľa mňa sa snažia niečo divné vysvetliť niečím absurdným.
Divné je, že ak fotón nedetekujeme pri konkrétnej štrbine, vyzerá to, že prechádza dvoma zároveň. Ak ho donútime ukážať "farbu", druhou štrbinou už nepreletí. Keď si ho teda nevšímame, je to vlna, keď skúšame, či je to častica, tak ňou naozaj je.
Tá predstava, že všetky stavy existujú naraz pochádza zrejme z toho, že tá vlna prešla tak, že ak by to boli jednotlivé častice, museli by prechádzať dvoma štrbinami naraz. Numericky to sedí dokonale. Lenže také skúsenosti v makrosvete nemáme, náš mozog sa nevyvinul na to, aby sme si to vedeli predstaviť.
Tak hľadáme nedokonalé analógie.
Keďže sme to svetlo videli na tienidle, fotóny museli existovať, a keďže interferovali, museli lietať súčasne po všetkých dráhach. Keď nejaký chytíme, ide len po jednej dráhe. Takže môže byť všade, ale keď ho hľadáme, je len v jednom bode.
Ja si myslím, že sa na to dá pozrieť aj inak.
Laické vysvetlenie pravdepodobnosti je, že fotón je všade, alebo že elektrón sa nachádza niekde v elektrónovom obale, len my nevieme kde, tak kým ho nezameriame, tak je všade zároveň.
Ono by to mohlo byť aj tak, že žiaden fotón ani elektrón neexistuje do momentu, kým ho my nehľadáme. Náš experiment ho môže vytvoriť - zhmotniť, zreálniť, "zkondenzovať oblak", "preniesť z iných rozmerov-vesmírov"... Skrátka môžeme sa na to pozrieť tak, že častice meraním vytvárame. Fotón alebo elektrón je častica, ktorá vznikne tam, kde jej postavíme prekážku. Kým tam prekážka nie je, nie je dôvod aby existovala. Vhodná interakcia robí z vlny časticu. Fyzici za tým vidia matematiku, takže je to kolaps vlnovej funkcie. Výber jedného z pravdepodobných riešení.
Častia je potom ako fľak atramentu na papieri. Kým padá atrament na papier, nehovoríme o tom, že kvapka je superpozíciou všetkých možných fľakov aké by sa dali vytvoriť. Fľak je definovaný až v momente, keď sa objaví na papieri. Dovtedy neexistuje. Ako to píšem, objavujem ameriku, keď si uvedomujem, že vlna je častica v pohybe. :-)
Takže ako som napísal v odpovedi nižšie - qubit nemusí mať stav, keď je 0 a 1 zároveň. Iný pohľad na tú istú vec je, že qubit je nenastavený bit.
Kvantová logika
Gravitační Teoretik,2017-11-15 01:21:43
Abych pravdu řekl, tak mě zatím nikdo nedokázal přesvědčit, že něco jako třetí logický stav existuje. Z čehož pro mne plyne, že jsou, bohužel, všechny kvantové počítače neurvale řečeno podvod, kulantně a v dobré víře v počestnost kvantové vědecké komunity systematický omyl.
Mám takové podezření, že výpočetní kapacita kvantových počítačů je přímo závislá na množství ukrytých mikroobvodů architektury x86.
Re: Kvantová logika
Marek Fucila,2017-11-15 02:20:19
Žiaden tretí stav nie je. Sú buď dva konkrétne (0,1), alebo jeden nejasný (0 a 1). V tom je podla mňa celý vtip.
Ako Schrödingerova mačka - po otvorení žívá (1) alebo mŕtrva (0), pred otvorením aj živá aj mŕtva zároveň (0 a 1). Teda aspoň podľa divnej fyzikálnej interpretácie superpozície. Neviem či to niekomu dáva zmysel, ale podľa mňa je to skôr taký marketingový ťah ako urobiť už tak divnú kvantovú mechaniku ešte magickejšou. Ja by som nerozhodnutý stav nenazval živým a mŕtvym zároveň, ale skrátka "zatiaľ nerozhodnutý stav".
Ak správne tuším, čo je to kvantový počítač, tak v ňom ide o to udržať qubity v nerozhodnutom stave a počkať si, až sa pôsobením vstupu nastavia na požadovaný výsledok. Niečo ako myšlienka z čistého neba.:-) Zatiaľ som nepochopil akým spôsobom sa ovplyvnia, aby ten výsledný stav odrážal nejaký algoritmus nad vstupnom.
Nikto nevie, čo je zdrojom náhody v kvantovom svete (možno je to skrátka len tak, alebo len nepoznáme hlbšie pravidlá, prípadne sa každým kolapsom vlnovej funcie vytvára vetva paralelného vesmíru...). Ale pointa kvantového počítača je, že qubity majú v sebe/okolo seba všetky možné výsledky, a tak pri správnom "podráždení" sa nastavia na tie dva konečné stavy, ktoré reprezentujú čo hľadáme. Podľa mňa je dobrou a oveľa ľahšie vysvetliteľnou analógiou DNA počítač. Tam skrátka molekula pláva v obrovskom množstve iných molekúl - možných výsledkov, a z nich sa vyskladá výsledok. Z možného sa stáva reálne. Ostatné molekuly sa na výsledku nepodieľajú.
V konkrétnom qubite teda napríklad mohla byť aj 1 (lebo sme tam dopredu nič nenastavili), ale ostala 0, leno dva stavy zároveň skrátka nie sú reálne (v reči fyziky je tá superpozícia nestabilná).
Re: Kvantová logika
Petr Matas,2017-11-15 03:46:13
Kvantový počítač se skládá z qubitů, kvantových hradel a detektorů. Takový počítač s jedním qubitem si můžeme udělat třeba takto: Qubit bude realizován polarizací jednoho fotonu; horizontální polarizace = 0, vertikální = 1. Do našeho počítače pustíme foton ve stavu 0 (tedy horizontálně polarizovaný) a do cesty mu vložíme dvě kvantová hradla v podobě optických prvků, z nichž každý otáčí rovinu polarizace o +45°. Když umístíme detektor, který zjistí, zda je foton polarizován horizontálně, nebo vertikálně, hned na vstup počítače, tedy ještě před první hradlo, zjistíme vždy horizontální polarizaci, tedy stav 0. Umístíme-li detektor mezi ta dvě hradla, dopadne na něj foton polarizovaný šikmo, což je určitá superpozice stavů 0 a 1 (to je ten váš třetí stav). V okamžiku pohlcení detektorem si však foton musí vybrat jeden ze stavů 0 nebo 1, takže v polovině případů zjistíme 0 a v polovině 1. (Kdybychom však detektor také pootočili o +45°, zjistili bychom opět pokaždé stav 0.) Umístíme-li detektor až na konec, zjistíme, že po průchodu druhým hradlem je foton vždy ve stavu 1, ačkoli před ním byl v "neurčitém stavu".
Kvantový počítač můžeme "programovat" volbou typů a pořadí kvantových hradel. Zajímavé to začne být, když máme těch qubitů víc a máme k dispozici hradla jako například: "Je-li první qubit 1, pak druhý qubit invertuj, jinak jej nech, jak je." To je hradlo "controlled NOT". No a to se, zdá se, hochům z IBM právě podařilo.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
