Kwantowe maszyny przestają być tylko laboratoryjną, futurystyczną osobliwością. Najpierw Intel, a teraz IBM pokazują swoje urządzenia, oparte o tę nowoczesną i zapowiadaną od dawna technologię. Komputer skonstruowany przez IBM potrzebuje do pracy temperatury 10 milikelwinów.

Komputery kwantowe z klasycznymi komputerami łączy tylko jedno – nazwa. Pod względem konstrukcyjnym, zasady działania, architektury czy wreszcie wzornictwa to zupełnie inne urządzenia. Swój 49-kubitowy procesor kwantowy na Consumer Electronics Show pokazał już Intel. Teraz IBM demonstruje nie tylko QPU (Quantum Processing Unit), ale cały komputer kwantowy.

Jednostka wystawiona na targach w Las Vegas to stosunkowo nowy sprzęt. IBM Q, bo tak nazywają się komputery kwantowe amerykańskiego giganta, zbudowano i po raz pierwszy zaprezentowano światu w listopadzie. Jednak dotychczas sprzęt działał w wyspecjalizowanym laboratorium. I na dobrą sprawę może on funkcjonować tylko w ściśle dobranych warunkach. Powód? Q potrzebuje ekstremalnie niskich temperatur.

Konstrukcja IBM Q budzi bardziej skojarzenia z muzeum sztuki nowoczesnej niż z supernowoczesnymi technologiami (fot. AOL)

Żeby komputer kwantowy IBM był w stanie przeprowadzać działania, trzeba go schłodzić do temperatury ciekłego helu, czyli do 4 kelwinów (4 stopnie powyżej temperatury zera bezwględnego). Dalej Q jest jeszcze schładzany do 10 milikelwinów. W wyższych temperaturach szumy termiczne, elektryczne i magnetyczne są na tyle duże, że cała ta imponująca maszyneria przestaje działać.

W warunkach targowych, w temperaturze pokojowej komputer kwantowy nie ma szans pracować (fot. AOL)

Wielu ekspertów z branży technologicznej jest zdania, że właśnie 50-kubitowy komputer kwantowy może zapewnić „kwantową supremację”, czyli sytuację, w której kwantowa maszyna przewyższy najbardziej wydajny, tradycyjny system obliczeniowy. Tym samym będzie mogła realizować zadania, które dla nawet najszybszych superkomputerów klasycznych, działających na bitach, są dziś poza zasięgiem.

Operowanie na kubitach, czyli kwantowych jednostkach informacji, pozwala obliczać wiele stanów informacyjnych jednocześnie – wykorzystuje się tu zjawisko superpozycji stanów kwantowych. Jednak z komputerami kwantowymi jest pewien problem. Są kompatybilne tylko z niektórymi algorytmami. Urządzenia kwantowe mogą pomóc nam osiągnąć spektakularne rezultaty w dziedzinie chemii czy symulacji materiałowych, ale wątpliwe jest, by kiedykolwiek ktoś użył takiego komputera do przygotowania prezentacji w PowerPoincie. Niemniej Jeffrey Welser, wiceprezes działu IBM Research, argumentuje: Świat nie jest klasyczny, jest kwantowy, więc jeżeli chcemy go wiernie symulować, potrzebujemy komputera kwantowego.

 

 

 

 

Źródło: chip