Kompanije kao što su Google, IBM, Microsoft i Amazon imaju svoje projekte kada su u pitanju kvantni računari, ali je ova nova tehnologija i dalje velika nepoznanica za široke narodne mase. Mi smo tu da odgovorimo na najbitnija pitanja.
Gdje su kvantni računari danas?
Sada se 100 kubita smatra najmodernijim računarom, što je veoma malo za kvantne računare. Da bi kubiti mogli da odrađuju smislene kalkulacije potrebno je da ih ima na hiljade ili čak milione. Trenutno najveći problem danas predstavlja održavanje kubita u njihovom kvantnom stanju. Ovo je kao da pokušavate da održite da se novčić vrti, a da ne padne ni na jednu stranu, samo mnogo teže.
Da bi se ovo postiglo kubiti se moraju izolovati od bilo kakvih spoljnjih smetnji, jer one mogu da utiču na to da kubiti izgube svoje kvantno stanje. Google i IBM ovo postižu postavljajući svoje superprovodljive procesore pod temperature niže od onih u svemiru. Ne možete ni da zamislite koje tehnologije su potrebne da se rekreira takvo okruženje, a kamoli da se skalira na potrebne veličine za adekvatnu primjenu.
Dodajte svemu tome i da nestabilnost kubita vrlo često znači da se tokom proračuna dobijaju greške, pa se paralelno sa kubitima razvija i grana računara koja pravi metode za korekciju grešaka. Za sada nije realno predvidjeti kada će kvantni računari dostići do upotrebljive primjene, jer su nam potrebne revolucionarne promjene koje se ne mogu predvidjeti.
Kvantni softver
Razvoj kvantnog hardvera je veliki dio izazova kvantnih računara, ali je najznačajnije usko grlo – ekosistem. Čak i najnapredniji kvantni računar na svijetu je potpuno neupotrebljiv bez odgovarajućeg kvantnog softvera.
Kreiranje kvantnih algoritama se ne može postići prilagođavanjem algoritama za klasične računare kvantnim računarima. Ovo je zato što kvantni softver zahtijeva poseban pristup koji je moguć sa potpuno novim alatima za razvoj ovog softvera. Za sada IBM prednjači u razvoju ovih alata i poseduje razvojni paket za razvoj kvantnog softvera koji je otvorenog koda i koji se naziva Qiskit.
Zbog čega se insistira na cloud kvantnim računarima?
Kompleksnost kvantnih računara: ultra jake vakumske komore, kriogenska kontrole i drugi egzotični instrumenti znače da će, ukoliko se nešto drastično ne promeni kvantni računari zahtijevati laboratorijske uslove. Ovo znači da će komercijalni kvantni računari biti dostupni samo kroz cloud, kako bi bio dostupan publici širom svijeta, umesto da ih kupujemo i držim kod kuće kao desktop.
Zbog toga ne čudi što su i IBM i Google svoje kvantne računare smjestili u cloud okruženje, dok Microsoft Azure Quantum i AWS Bracket servis omogućava korisnicima da pristupaju računarima drugih proizvođača kvantnog hardvera.
Da li će kvantni računari zamijeniti naše laptopove?
Kvantni računari će rješavati određene probleme, ali to ne znači da će biti bolji od klasičnih računara u svakom pogledu. Konkretno kvantni računari su gori od klasičnih kada su u pitanju osnovni aritmetički proračuni ili izvršavanje komandi. U prevodu, kvantni računari su odlični za optimizaciju, ali nisu dobri za Office alate i sve klasične tehnologije koje obuhvataju dosta matematike, proračuna i sekvencijalnih operacija.
Kako ćemo koristiti kvantne računare?
Kao što se sada data centri oslanjaju na moćne računare koji u zavisnosti od tipa problema koriste CPU ili GPU za rješavanje određenih problema, tako će i kvantne procesorske jedinice QPU biti dio data centara i koristiće se prema potrebi za zadatke u kojima su bolji od CPU i GPU. Naravno, istraživači i posebni algoritmi će određivati za šta će se kvantni računari koristiti, kako bi njihov potencijal bio maksimalno iskorišćen.
Ljudi su generalno zbunjeni, jer prebiše obraćaju pažnju na tehničke detalje koji su potrebni da bi oni radili. Treba napomenuti da vam nije potrebno da znate kako funkcioniše pametni telefon, da biste ga koristili.