D-Wave uvádí nový kvantový počítač. 2048 qubitů ho má přiblížit praktickému uplatnění

Kvantové počítače jsou asi ještě hodně vzdálená věc, nicméně slibují radikální pokroky v řešení některých vybraných výpočetních problémů. O pilotní komerční produkci počítačů či procesorů založených na tomto principu se už nějakou dobu snaží firma D-Wave Systems. Ta nyní oznámila novou generaci svého stroje, která má výrazně posílit schopnosti této výpočetní architektury.

D-Wave 2000Q má po dvou letech zvětšit „šířku“ systému vyvinutého v předchozích generacích. Předchozí D-Wave 2X z roku 2015 poskytoval 1152 tzv. „qubitů“ (kvantových bitů), což jsou útvary držící kvantovou hodnotu. V klasické výpočetní technice by šlo o ekvivalent registru s logickou hodnotou 1 nebo 0. Kvantový počítač vykonává operace tak, že s těmito qubity manipuluje, a čím víc jich má k dispozici, tím jsou jeho schopnosti větší. Nový stroj D-Wave 2000Q má qubitů 2048. U předchozích generací nicméně kvůli výrobním defektům část nemusela být funkční a počet dostupných qubitů se lišil kus od kusu, což bude zde možná platit také.

Více qubitů by mělo dovolit řešení větších úloh a větší výkon. D-Wave Systems si od toho slibuje krok směrem k skutečnému produktivnímu nasazení těchto strojů. Teoreticky by kvantové počítače měly mít uplatnění například pro různé optimalizační problémy, bezpečnostní technologie, strojové učení a umělou inteligenci. Zatím je však vše ve fázi zkoušek, výzkumu nebo hledání možností, jak tento hardware na reálné problémy aplikovat. Zdvojnásobení počtu qubitů by podle firmy mělo vést k až exponenciálnímu nárůstu možností, takže na D-Wave 2000Q by mohly být praktické výhody technologie prokazatelnější než na předchozích generacích.

Výpočetní jednotka počítače D-Wave 2000Q, pod kovovým blokem je samotný čip

Firma k systému D-Wave 2000Q publikovala několik článků, kde popisuje testy srovnávající stroj s klasickými servery vybavenými CPU nebo GPU. Nalézt je v případě zájmu můžete na webu firmy v záložce „White Papers“. Je ale třeba dodat, že počítače D-Wave jsou ve vědecké komunitě kontroverzní a vedou se diskuse o tom, zda skutečně jde o kvantové počítače či nikoliv. Firma sice demonstrovala zrychlení některých úloh proti klasickým algoritmům, to však často není nějak diametrální.

V některých případech jde o paralelizovatelné problémy, takže by k jejich řešení stačilo jen větší množství klasických procesorových jader. Vědecké studie, které měly kvantové fenomény (a z nich plynoucí masivní zrychlení v řešení problémů) dokázat, často průkazné potvrzení nepřinesly. V samotném hardwaru – jako ostatně i v běžných polovodičových čipech – ke kvantovému chování určitě dochází. Zatím ale není zodpovězeno, zda počítač D-Wave skutečně pomocí těchto jevů provádí kvantové výpočty v silném slova smyslu, od nichž si slibujeme přelomové změny počítačů, prolomení některých šifer a podobné přínosy.