IBM zrychluje vývoj prvního univerzálního kvantového počítače IBM Q s 50 qubity. Dokončení se očekává do několika let. Počítač může způsobit revoluci ve vývoji umělé inteligence i v jiných oblastech.
IBM Q má být revolučním univerzálním kvantovým počítačem, který dosud nebyl zrealizován a na který se tak dlouho čeká (zvládne například Shorův faktorizační algoritmus). Dle posledního oznámení IBM se takového počítače dočkáme už velmi brzy.
Začátkem roku sice představila společnost D-Wave nový model kvantového počítače s označením 2000Q, který obsahuje celkem dva tisíce qubitů. Je ale třeba upřesnit, že se nejedná o univerzální kvantový počítač, ale spíše specializovaný kvantový akcelerátor.
Pokud byste hledali podobné srovnání v rámci současných čipů, D-Wave je takovou formu programovatelného ASICu s velmi omezenými možnostmi použití v oblasti výpočtů, který se nemůže vyrovnat univerzálnosti například obecného čipu s instrukční sadou x86.
Vývoj se zrychlil
IBM původně plánovalo, že se podaří dokončit vývoj prvního univerzálního kvantového počítače, který bude mít celkem 50 kvantových bitů do deseti let. S novým oznámením ale prohlašuje, že se daří vývoj v mnohém urychlit a chce 50qubitový model dostat na trh během několika příštích let. Raději neuvádí přesné odhady, čemuž se v tomto směru asi ani nelze divit, ale můžeme doufat, že to bude maximálně do pěti let.
K dokončení vývoje IBM Q v této první konfiguraci je nutná nejen finalizace prototypu, ale také škálování výroby pro jednotlivé struktury univerzálního kvantového počítače. To zahrnuje výzvy nejen v oblasti supravodivých qubitů, ale také jejich hromadnou výrobu pomocí budoucí generace nanolitografie.
Počítač bude muset mít stejně jako model od D-Wave velmi pokročilý systém chlazení a stínění, který bude rovněž tvořit největší podíl z celkové spotřeby. Tyto části jsou ale už snadno dostupné, takže jde spíše jen o konstrukční záležitost.
Buď celý počítač, nebo jen jeho výkon
IBM už poměrně dlouho vyvíjí vlastní chytré technologie založené například na strojovém učení nebo hlubokých neuronových sítí, které zároveň běží na běžných čipech. Typickým příkladem je Watson, který lze v rámci různých segmentů použít jako chytrou analytickou službu v cloudu. Díky tomu může mít přístup k nejpokročilejším technologiím takřka kdokoli, aniž by potřeboval vlastnit drahý hardware.
V případě IBM Q by mělo IBM postupovat podobně – nabídne schopnosti univerzálního kvantového počítače jako službu v cloudu, ale zároveň uvádí, že bude možné IBM Q koupit jako celek. Cena by přitom měla být podobná jako u prodávaných modelů od D-Wave, tedy kolem 15 milionů dolarů.
Vývojáři už se mohou připravit
Protože ani samotné využití univerzálního kvantového počítače není jednoduché a rozhodně není určené pro spouštění současných aplikací, které dnes používáme, vyžaduje to i naprogramování nových aplikací nebo úpravu těch stávajících.
Aby ale nedošlo ke zbytečnému zpoždění, IBM v rámci API umožňuje, aby se vývojáři zapojili do tvorby rozhraní s 5qubitovým kvantovým počítačem, přičemž v polovině letošního roku by měly být k dispozici simulace až 20qubitového systému. Vše bude pochopitelně pouze v cloudu a pro snadný vývoj bude k dispozici i SDK. Vývojáři si tak mohou „hrát“ ještě před tím, než bude reálný hardware k dispozici.
IBM Quantum Experience umožňuje simulovat běh různých simulací a algoritmů, které bude možné později efektivně provozovat na reálných kvantových čipech.
Kvantový počítač změní svět
Univerzální kvantový počítač umožní efektivně simulovat realitu kolem nás, která má kvantový základ. Ať už se jedná o komplexní matematické problémy, mezi kterými je například i řešení problému s obchodním cestujícím (ovlivňuje efektivitu v rámci všech možných logistických segmentů) nebo analýzu velkého množství dat ve finančním sektoru, bezpečnost či vývoj nových léků a materiálů díky přesnější chemické simulaci, všude půjde o obrovský posun. Hlavně pokud jde o přesnost a rychlost zpracování, což neuvěřitelně zrychlí celkový vývoj všeho.
Kvantové počítače také umožní učení a provozování pokročilejších univerzálních umělých inteligencí, které nelze kvůli komplexnosti provozovat na klasických čipech. Pokud totiž uvažujeme, že do budoucna vznikne skutečně univerzální umělá inteligence a nikoli jen specializované systémy, se kterými se setkáváme dnes, s velkou pravděpodobností bude využívat kvantového počítače. Otázka sice zní, kdy to bude, ale vzhledem k tomu, že IBM vývoj akcelerovalo, určitě to bude dříve, než bychom to čekali.
