Pagaliau! Paslaptingi kompiuteriai jau šiemet peržengs laboratorijų slenkstį!

Kvantiniai kompiuteriai ilgą laiką atrodė kaip technologija, iki kurios virtimo realybe – mažiausiai 20 metų. Ir kad taip bus visada, nepriklausomai nuo mokslo pergalių ir progreso.

Bet „Scientific American“ tikina, kad 2017-ieji taps metais, kai kvantiniai kompiuteriai perplėš juostelę „naudoti tik laboratorijoje“ ir bus pradėti naudoti praktiškai.

Kompiuterijos gigantai „Google“ ir „Microsoft“ neseniai uždegė galutinę žalią šviesą, ir paskelbė šių metų iššūkius: kvantiniai kompiuteriai turi peržengti sterilias mokslininkų laboratorijas, ir nustoję būti vien „mokslu vardan mokslo“, turi atsidurti pas inžinierius.

O taip pat – pas startuolius. „Žmonės jau tikrai kuria tuos daiktus – teigia Merilendo (JAV) universiteto fizikas Christopheris Monroe, kuris yra ir vienas iš startuolio „IonQ“ įkūrėjų – ir tai jau nebe vien tik tyrimai“.

„Google“ kvantinį kompiuterį, veikiantį superlaidumo principu, pradėjo kurti dar 2014-aisiais, ir tikisi, kad šiemet jų tvarinys parodys tokią skaičiavimo galią, kuri klasikinių kompiuterių pajėgumus paliktų toli užnugaryje. Tuo tarpu konkurentai „Microsoft“ kalba apie intriguojančią, bet kol kas neįrodytą koncepciją, vadinamą topologiniu kvantiniu skaičiavimu.

Taip pat kaista ir kvantinių kompiuterių startuolių scena. C. Monroe papildomų komandos narių ieškosis jau šiemet, o Jeilio (taip pat JAV) universiteto fizikas Robertas Schoelkopfas, kuriam priklauso startuolis „Quantum Circuits“ ir anksčiau IBM dirbęs fizikas Chadas Rigetti, įkūręs savo kompaniją „Rigetti“, taip pat žada pasiekti esminių technologinių riboženklių.

Akademinės laboratorijos yra panašioje būsenoje. „Pademonstravome visus komponentus ir visas funkcijas, kurių mums gali prireikti – R. Schoelkopfas, kurio grupė lenktyniauja kurdami kvantinį kompiuterį Jeilyje. Ir nors tam, kad visi komponentai sėkmingai veiktų tarpusavyje dar reikia atlikti nemažai fizikinių bandymų, mokslininkai sako, kad didžiausias iššūkis dabar jau slypi inžinerijos srityje.

Šiuo metu galingiausias kvantinis kompiuteris – kurio galia yra 20 kubitų (angl. Qubits) – šiuo metu kuriamas Insbruko (Austrija).

Specifinis kvantinių kompiuterių galingumas leis jiems atlikti specialias užduotis – kaip kad paiešką didelėse duomenų bazėse ar operuoti labai dideliais skaičiais, su kuriais jau nesusidorotų tradiciniai kompiuteriai. Taip pat – atlikti kvantines simuliacijas, beik parodyti chemines reakcijas iki šiol neįsivaizduojamu detalumu.

Šiuo metu naudojami du tarpusavyje konkuruojantys kvantinės kompiuterijos metodai: viename kvantinės būsenos koduojamos srovės virpesiais superkondukciniuose cikluose (šį metodą naudoja „Google“, IBM, „Quantum Circuits“ ir „Rigetti“), o kituose („IonQ“ ir keliose didžiosiose mokslinėse laboratorijose) kubitai koduojami pavieniais jonais, esančiais vakuume esančiuose magnetiniuose laukuose.

20 kubitų – kurie šiuo metu atrodo pakankamai įspūdingas kiekis – C. Monroe planuose nėra riba. Jis jau galvoja apie 32 ar net 64 kubitų kvantinius kompiuterius. Bet juk kažkada ir 64 megabaitai, o vėliau – terabaitai ar net ir gigabaitai atrodė milžiniški atminties kiekiai, o šiais laikais mes jau operuojame terabitais.

Parengta pagal „Nature“ ir „Scientific American“