Společnost International Business Machines (IBM) se rozhodla přepsat budoucnost výpočetní techniky. V červnu oznámila ambiciózní plán vybudovat do konce desetiletí první kvantový počítač odolný proti poruchám, což by znamenalo zásadní milník nejen pro samotnou firmu, ale i pro celý technologický průmysl. Ve středu pak odhalila nové detaily o tom, jak se chce k tomuto cíli přiblížit – a hlavní roli v tom hraje dvojice nových procesorů jménem Loon a Nighthawk.
Kvantová revoluce začíná čipem Loon
IBM představila experimentální procesor Loon, který podle společnosti jako první demonstruje všechny klíčové prvky nutné k vytvoření kvantového počítače schopného opravovat chyby. Jde o zásadní krok směrem ke stavu, kdy kvantové počítače dokážou vykonávat spolehlivé a přesné výpočty i v prostředí náchylném k chybám. Jinými slovy – počítače, které se umí samy opravovat a poskytovat stabilní výsledky.
Ředitel výzkumu IBM Jay Gambetta vysvětlil, že zatímco klasické procesory pracují s jednoduchými matematickými operacemi, kvantové čipy se opírají o úplně jinou logiku. „Existují příklady v chemii, materiálovém výzkumu nebo při řešení diferenciálních rovnic, kde klasické počítače prostě nestačí,“ uvedl. „Kvantové systémy totiž simulují přírodu stejným způsobem, jakým sama funguje.“
Loon má ověřit architekturu, která umožní praktickou a vysoce účinnou korekci chyb. IBM tvrdí, že dosáhla průlomu pomocí tzv. LDPC kódu (Low-Density Parity-Check), což je systém kontroly parity s nízkou hustotou, umožňující detekovat a opravovat chyby v reálném čase.
Směr k počítačům odolným proti chybám
Cílem IBM je mít do roku 2029 funkční kvantový počítač odolný proti chybám. Gambetta uvedl, že tohoto cíle se podařilo přiblížit právě díky Loona, který kombinuje výkonný kvantový hardware s chytrým dekódováním chyb prostřednictvím klasických procesorů. Tím IBM dokazuje, že dokáže propojit svět klasického a kvantového výpočtu v reálném čase – což je nezbytný krok k vytvoření spolehlivých kvantových systémů.
Společnost zároveň oznámila spuštění otevřeného komunitního trackeru, který umožní partnerům IBM sledovat pokrok směrem ke kvantové výhodě a ověřovat jej. Podle Gambetty se tak IBM posouvá z fáze teorie do fáze reálných výsledků. „V loňském roce jsme mluvili o plánu. Letos s procesorem Loon ukazujeme, že ho skutečně dokážeme uskutečnit,“ dodal.
Nighthawk: nový krok k „kvantové výhodě“
Další velkou novinkou je procesor Nighthawk, který má být podle IBM jejím nejpokročilejším kvantovým čipem dosud. Firma tvrdí, že je stále na cestě k dosažení tzv. kvantové výhody do příštího roku – tedy okamžiku, kdy kvantové počítače zvládnou simulace, které jsou mimo dosah i těch nejvýkonnějších klasických systémů.
Nighthawk navazuje na dřívější čip Heron a měl by být uživatelům dostupný do konce letošního roku. Obsahuje 120 qubitů – základních jednotek kvantové informace – a 218 laditelných spojek, které zajišťují interakci mezi jednotlivými qubity. Tato vylepšená konektivita umožní provádět výpočty s až o 30 % vyšší složitostí než předchozí generace, a to při zachování nízké chybovosti.
IBM uvádí, že nová architektura dovolí spouštět úlohy s až 5 000 dvouqubitovými bránami, což umožní řešit náročnější problémy, například simulace molekul či složitých fyzikálních procesů. Právě tyto výpočty mohou mít v budoucnu zásadní význam pro farmaceutický výzkum, vývoj nových materiálů či energetiku.
Obrovský komerční potenciál kvantové technologie
Podle analytika Amita Daryananiho z Evercore ISI má kvantový byznys IBM potenciál stát se miliardovým segmentem. Odhaduje, že v dlouhodobém horizontu může technologie přinést hodnotu až 500 miliard dolarů, což z ní činí jeden z nejslibnějších směrů moderní výpočetní techniky.
International Business Machines Corporation (IBM)
IBM má navíc výhodu v tom, že disponuje kompletním ekosystémem – hardwarem, softwarem, konzultačními službami i partnery. Díky tomu má šanci získat dominantní postavení v oblasti komerčního kvantového počítání, jakmile se technologie stane prakticky využitelnou.
Dalším pozitivním aspektem je podle Daryananiho fakt, že kapitálová náročnost kvantových projektů je nižší než současné investice do umělé inteligence. To by mohlo umožnit rychlejší rozvoj bez nutnosti obrovských výdajů na infrastrukturu, jaké dnes vyžadují například datová centra AI gigantů.
Zatímco umělá inteligence vládne technologickému světu dneška, kvantové počítání se pomalu připravuje převzít štafetu v příštím desetiletí. Pokud IBM dokáže naplnit své sliby, může se stát nejen průkopníkem nové éry výpočetní techniky, ale i hlavním hráčem v ekonomice budoucnosti – kde rychlost, přesnost a schopnost simulovat přírodní zákony budou tím nejcennějším kapitálem.
