Kvantumszámítástechnika hosszú távú potenciálja
Az IBM kutatói megerősítették a kvantumszámítástechnika fontosságát, mint kritikus kutatási eszközt, válaszolva a Financial Times által felvetett aggodalmakra, miszerint a kvantumtechnológia nem felel meg a várakozásoknak. Dario Gil, az IBM Research vezetője szerint a vállalat több olyan projektet is nyilvánosságra hozott, amelyek a kvantumszámítástechnika erejét mutatják, különösen akkor, ha olyan bevált technikákkal kombinálják, mint a hagyományos szuperszámítógépek.
Az IBM projektjei, amelyek olyan szervezetekkel való partnerséget foglalnak magukban, mint a Los Alamos Nemzeti Laboratórium, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem és a Tokiói Egyetem, a kvantumfizika szimulációjára, valamint a kémiai és anyagtudományi problémák megoldására összpontosítanak. A vállalat nemrégiben mutatott be egy 1000 kubites chipet és egy kvantumszámítógépet, amelyek a vállalat szerint a nagyobb és gyorsabb rendszerek építőkövei lesznek. A jelenlegi cél azonban nem a nagyobb, hanem a hibaellenállóbb rendszerek kifejlesztése.
A kvantumrendszerekbe az elmúlt években történt jelentős beruházások ellenére a kereskedelmi felhasználásuk késedelme miatt figyelmeztetések hangzottak el egy lehetséges “kvantumtélre” – egy olyan időszakra, amikor a befektetői bizalom és a pénzügyi támogatás csökkenhet. Az IBM szerint a kvantumtechnológia elsődleges felhasználása még nem terjedt ki teljes mértékben a piacképes számítástechnikai feladatok széles körére.
A kvantumszámítástechnika kihasználja a szubatomi részecskék azon tulajdonságait, hogy egyszerre több állapotban léteznek, így a kvantumszámítógépek egyszerre nagyszámú számítást végezhetnek. Ez potenciálisan lehetővé teheti számukra, hogy olyan problémákat oldjanak meg, amelyek meghaladják a hagyományos számítógépek hatókörét. A kvantumrendszerek alapját képező qubitek azonban instabilak, és kvantumállapotukat csak nagyon rövid ideig tartják fenn, ami hibákat vagy “zajt” okoz a számításokban.
Az IBM kvantumszámítástechnikája potenciálisan megzavarhatja az internetet, ami az elmúlt hét év első kísérleti fejlesztési szakaszának végét jelenti. Ebben a fázisban sok qubitet kellett összekapcsolni a számítások elvégzéséhez, a qubiteket pontos mérésekhez vezérlő technikákat kellett kifejleszteni, és meg kellett alkotni az első algoritmusokat. A kvantumszámítógépek elméletileg jól alkalmazhatók az anyagok szubatomi viselkedésének modellezésére, és potenciálisan felhasználhatók új anyagok felfedezésében, energetikai problémák megoldásában és új gyógyszerek kifejlesztésében. Az IBM célja továbbá, hogy a kvantumrendszerek segítségével korrelációkat találjon nagy adatbázisokban, és optimalizálási problémákat oldjon meg, ami javíthatja az üzleti folyamatokat.
Az IBM bemutatta a gépeken belüli chipek összekapcsolásának, majd a gépek összekapcsolásának új módját, amely egy új hibajavító kóddal kombinálva 2033-ra meggyőző kvantumgépeket hozhat létre.
Az első gép, amely ezeket használja, a Quantum System Two nevű, három “Heron” chipet használ. Dario Gil, az IBM vezető alelnöke és kutatási igazgatója szerint a fejlődés meglehetősen egyenletesnek tűnik 2029-ig, amikor a hibajavító technológiák teljes hatása érvényesül. Az IBM Quantum System Two az IBM következő generációs kvantumszámítógépes rendszerarchitektúrájának alapja. Kombinálja a skálázható kriogén infrastruktúrát és a klasszikus futásidejű szervereket a moduláris qubitvezérlő elektronikával. Az új rendszer az IBM kvantumközpontú szuperszámítógépekről szóló elképzelésének egyik építőköve.