Kvantni računalniki brez napak že čez dve leti?

Kvantno računalništvo že vrsto let obljublja izjemen napredek v znanosti. Kljub temu se razvijalci še vedno nenehno borijo z visoko stopnjo šumov in napak, zaradi katerih so izračuni pogosto nezanesljivi. Trenutna tehnologija se nahaja v obdobju tako imenovanih hrupnih kvantnih sistemov, kjer zunanji motilci hitro uničijo občutljiva kvantna stanja. Podjetje QuEra Computing pa sedaj v sodelovanju z gigantom Amazon Web Services (AWS) predstavlja uradni inženirski načrt, ki naj bi to področje dokončno premaknil iz faze znanstvenih poskusov v praktično industrijsko uporabo.

Ključni korak naprej predstavlja naprava Libra, ki bo predvidoma leta 2028 na voljo preko platforme Amazon Braket. Ta sistem bo zasnovan kot prvi komercialno dostopen kvantni računalnik s polno toleranco do napak. Namesto zgolj povečevanja števila nestabilnih fizičnih kubitov, se QuEra osredotoča na ustvarjanje tako imenovanih logičnih kubitov. To so skupine medsebojno prepletenih fizičnih kubitov, ki podatke shranjujejo podvojeno, kar omogoča sprotno prepoznavanje in odpravljanje strojnih napak med samim izvajanjem algoritmov.

Naprava Libra bo po napovedih vključevala več kot 256 popravljenih logičnih kubitov, stopnja napak pa bo znašala zgolj ena proti milijon. Sistem bo sposoben izvesti približno milijon zanesljivih operacij, kar ga uvršča v razred naprav, zmožnih reševanja resničnih znanstvenih problemov. To bo raziskovalcem in podjetjem odprlo vrata do naprednih simulacij na področju kvantne kemije, razvoja novih materialov in optimizacije farmacevtskih spojin, kjer klasični računalniki zaradi omejitev skaliranja odpovejo.

Tehnologija temelji na nevtralnih atomih, kar zagotavlja izjemno prilagodljivost in dinamično povezljivost med kubiti. Znanstveno ozadje projekta sta potrdili tudi univerzi Harvard in MIT. Čeprav ta prva generacija še ne bo dovolj močna za razbijanje sodobnih šifrirnih algoritmov, pa AWS in QuEra opozarjata, da podjetja ne smejo odlašati z razvojem svojih kvantnih strategij, saj bo integracija z obstoječo superračunalniško infrastrukturo in umetno inteligenco zahtevala pravočasno pripravo kadrov in delovnih procesov.