Martin Kysilka, 6. DUBNA 2018

V čem je problém: Tradiční počítače jsou založeny na manipulaci s již jasně definovanými bity v soustavě nul a jedniček. Zatímco bit může nabýt pouze jednoho z oněch dvou stavů v daný okamžik, kvantová mechanika umožňuje quibitu být v pozici obou stavů ve stejném okamžiku, v takzvané superpozici. Pravě tato „drobnost“ má pro možnosti výpočetni techniky ony obrovské dopady.

Vznik prvního opravdu silného kvantového počítače bude znamenat jeden z největších technologických průlomů v historii lidstva, neboť kvantové počítače převrátí naruby celou oblast kyberútoků a kyberobrany.

Zatím nejvýkonnější kvantový počítač s kapacitou 51 qubitů byl vyvinut v Rusku začátkem roku 2017.

Řešení: Vědci Akira Furusawa a Shuntaro Takeda z University of Tokyo nedávno vydali studii, ve které detailně popisují nový způsob, jak mnohonásobně zvýšit počet výpočtů kvantových počítačů. Dvojce vědců věří, že tato nová metoda umožní vývoj kvantových počítačů s miliony qubitů.

Klíčem nové metody je základní optický kvantový výpočetní systém, tedy kvantový počítač, který používá fotony (částice světla) jako qubity. Tento systém Furusawa vyvinul již v roce 2013.

Současné zařízení zabírá prostor 6,3 metrů krychlových a zatím zvládne udržet pouze jeden světelný puls. Navýšení výkonu vyžaduje propojení více světelných qubitů. Takže namísto rozšiřování hardwaru vědci zvýší výkon za pomocí zařízení, které udrží více světelných pulsů ve smyčkovém okruhu.

Teoreticky by tak mohl každý světelný puls nesoucí informaci proudit okruhem do nekonečna. Díky tomu by okruhy mohly vykonávat více požadavků najednou.

Japonští vědci věří, že jeden takový okruh by vzládl zpracovat až přes milion qubitů. V současné době pracují na hardwaru, který by jejich teorii převedl do praxe.

Dopad: Kvantový počítač s výpočetní silou milionu qubitů by byl schopen rozšifrovat všechna hesla na světe během sekundy, vyřešit ty nesložitější výpočty dnešní doby, pomoct objevit průlomové technologie a postupy ve zdravotnictví a zásadně posunout strojové učení za pomocí ultrarychlé práce s daty.