Kvantové počítače Amazonu: kdy přijdou praktické stroje

Představte si nenápadný stojan strojů, které řeší chemické hádanky, jež zaskočí dnešní nejsilnější superpočítače. Tato budoucnost by se podle vedoucího oddělení AI a hardwaru v Amazonu mohla uskutečnit dříve, než mnoho lidí očekává.

Peter DeSantis, který nyní vede novou organizaci Amazonu zaměřenou na modely AI, čipy a kvantové počítače, řekl pro CNBC, že očekává, že první komerčně užitečné kvantové počítače se objeví během pěti až sedmi let. Nesliboval zázraky přes noc. Místo toho nastínil trajektorii: nejprve přijdou malé, praktické kvantové systémy, které se rok od roku budou stabilně zvětšovat v rozsahu i schopnostech a budou řešit postupně náročnější úlohy.

Raný boj o kvantovou výhodu

Proč je tento časový rámec důležitý? Protože kvantové stroje nejsou jen rychlejší verzí nástrojů, které dnes používáme. Qubity se chovají jinak než klasické bity. Mohou být nulou, jedničkou nebo současnou kombinací obou, což umožňuje nové algoritmy řešící třídy problémů, se kterými si klasické architektury obtížně poradí. Jinými slovy: očekávejte odlišné řešení, ne pouze rychlejší.

Amazon o tom nemluví osamoceně. Průmysl je nabitý hráči. Google, Microsoft a IBM, spolu s řadou startupů, soupeří v přeměně laboratorních průlomů na produkty. Loni Amazon představil kvantový čip nazvaný Ocelot, navržený k pomoci s opravou chyb, jedním z nejnáročnějších problémů této technologie. To je praktický krok směrem k použitelným strojům, nikoli jen akademickému důkazu koncepce.

Předpovědi se liší. Některé společnosti tvrdí, že užitečné aplikace jsou jen o pár let vzdálené. Jiné volají po opatrnosti a posouvají reálné komerční milníky dál do budoucnosti. Diskuse závisí na tom, jak rychle výzkumníci zkrotí šum, zvýší počet qubitů a vyvinou software, který využije kvantové chování.

Která odvětví z toho budou mít prospěch jako první? Na prvním místě je chemie a věda o materiálech. Simulace molekulárních systémů s vysokou věrností je přirozeným využitím kvantového hardwaru. Tyto simulace by mohly urychlit objevování léčiv, návrh katalyzátorů a hledání nových materiálů způsobem, který klasické simulace nedokážou napodobit.

Očekávejte, že rané kvantové systémy budou specializovanými nástroji pro úzké, ale velmi hodnotné problémy, a jejich dosah se bude rozšiřovat s postupným zlepšováním opravy chyb a škálování.

Toto vyjádření odráží DeSantisovo přirovnání k průběhu podobnému Mooreovu zákonu, kde se schopnosti časem kumulují. Pokud tento vzorec vydrží, mohl by průmysl přejít od malých, oborově specifických kvantových zařízení k všestrannějším systémům, které postupně odstraňují širší třídy problémů.

Skutečný závod dnes spočívá méně v pouhém počtu qubitů a více v mírách chyb, řídicích systémech a softwarových vrstvách, které překládají reálné otázky do kvantově přívětivých formulací. Tah Amazonu spolu se snahami konkurentů činí následujících půl dekády jedním z nejdůležitějších období v historii výpočetní techniky.