#komputerykwantowe — Public Fediverse posts

Naukowcy nauczyli kubity poruszać się po procesorze

Aby komputery kwantowe w końcu wyszły z fazy eksperymentów i stały się urządzeniami użytecznymi komercyjnie, inżynierowie muszą pokonać problem logistyczny.

Do tej pory branża była rozdarta między dwoma światami: systemami, które można dość łatwo produkować na masową skalę, ale które są całkowicie sztywne w konfiguracji, oraz elastycznymi architekturami opartymi na swobodnych atomach, których obsługa przypomina jednak sprzętowy koszmar. Nowe badania publikowane na łamach Nature udowadniają, że nie musimy iść na kompromis i wybierać między skalowalnością a elastycznością.

Kwantowe miasto bez ulic

Aby zrozumieć wagę tego odkrycia, trzeba spojrzeć na to, jak buduje się dzisiejsze procesory kwantowe. Wiodące na rynku układy elektroniczne oparte na tzw. kropkach kwantowych (wykorzystujących spin pojedynczego elektronu) można wytwarzać przy użyciu procesów bliskich klasycznej produkcji chipów. Mają one jednak gigantyczną wadę: po opuszczeniu fabryki, układ ścieżek między kubitami jest sztywny.

Ponieważ stany kwantowe są niezwykle kruche, wymusza to na inżynierach zamykanie się w jednej, wybranej architekturze korekcji błędów na bardzo wczesnym etapie projektowania. Komputer staje się w ten sposób swego rodzaju cyfrowym miastem, w którym nie da się już wybudować ani jednej nowej ulicy, nawet jeśli nagle powstanie na nią ogromne zapotrzebowanie.

Teleportacja w chipie

Odpowiedzią na ten problem jest praca badaczy z Delft University of Technology i startupu QuTech. Zamiast budować zajmujące całe pomieszczenia, skomplikowane systemy laserowe do łapania pojedynczych jonów, zespół udowodnił, że da się fizycznie przesuwać spin elektronu pomiędzy poszczególnymi kropkami kwantowymi prosto na twardym chipie, i to bez utraty tej najcenniejszej, kwantowej informacji.

Podczas testów udało się splątać oddalone stany z 99-procentową skutecznością, udowadniając przy tym, że takie rozwiązanie wspiera klasyczną, kwantową teleportację danych. To tak, jakby inżynierowie nagle znaleźli sposób na poprowadzenie bezbłędnej linii metra wewnątrz dotychczas całkowicie zablokowanej struktury.

Bilet do masowej produkcji

Wizja roztaczana przez badaczy z Holandii brzmi fascynująco i stanowi rzadki przypadek, w którym fizyka kwantowa spotyka się z pragmatyzmem. Zamiast upychać wszystkie operacje w jednym miejscu, przyszłe procesory kwantowe mogłyby posiadać dedykowane „strefy magazynowe” dla uśpionych kubitów oraz „strefy interakcji”. Kiedy algorytm wymagałby konkretnych obliczeń, informacje byłyby przepychane po specjalnych, wbudowanych w procesor torach.

Cisco pokazuje przełącznik, który połączy przyszły internet kwantowy. W dodatku działa w temperaturze pokojowej

Oczywiście, zanim technologia ta dogoni zaawansowaniem systemy wykorzystywane dziś przez gigantów pokroju Google czy IBM, miną lata. Jednak samo udowodnienie, że jesteśmy w stanie tchnąć mobilność w struktury produkowane masowymi metodami, to duży krok w stronę momentu, w którym komputery kwantowe w końcu wyjdą z laboratoriów i zaczną zarabiać na siebie w komercyjnych serwerowniach. Zainteresowanych pogłębieniem tematu we własnym zakresie, odsyłamy do źródła w Nature.

https://www.europesays.com/pl/417452/ Polska ma rozpocząć przejście do Post-Quantum Cryptography do końca 2026 roku #cybersecurity #cyberzagrożenia #InfrastrukturaKrytyczna #KomputeryKwantowe #KryptografiaPostkwantowa #PL #Poland #Polish #Polska #Polski #QDay #QuantumComputing

Cisco pokazuje przełącznik, który połączy przyszły internet kwantowy. W dodatku działa w temperaturze pokojowej

Budowa skalowalnych sieci kwantowych od lat rozbijała się o fundamentalny problem: maszyny różnych producentów po prostu nie potrafiły ze sobą współpracować bez niszczenia niezwykle delikatnych danych.

Cisco ogłosiło właśnie stworzenie działającego prototypu Uniwersalnego Przełącznika Kwantowego (Universal Quantum Switch), który ma szansę usunąć tę barierę.

Urządzenie to pełni rolę swoistego tłumacza – potrafi w locie przekładać informacje między różnymi systemami. Co równie istotne, rozwiązuje ten problem wykorzystując standardową, obecną już na rynku infrastrukturę światłowodową i – w przeciwieństwie do wielu dzisiejszych sprzętów kwantowych – może bez przeszkód pracować w temperaturze pokojowej.

Rozproszona sieć jest branży niezbędna, ponieważ obecne komputery operują na setkach kubitów, a do osiągnięcia rewolucyjnych możliwości potrzebne będą systemy pracujące na milionach. Do tej pory maszyny różnych firm nie potrafiły się ze sobą dogadać, bo zapisywały dane na różne sposoby. Przełącznik od Cisco przyjmuje sygnał od nadawcy w dowolnej formie, tłumaczy go na wspólny „język” wewnątrz sieci, a następnie dostarcza odbiorcy dokładnie w takim formacie, jakiego ten wymaga.

Twarde dane i merytoryczna ostrożność

Architektura przełącznika została zaprojektowana tak, aby docelowo obsługiwać wszystkie główne sposoby kodowania informacji kwantowej – od polaryzacji po frequency-bin czy time-bin. Trzeba jednak uczciwie zaznaczyć, że w pierwszych badaniach typu proof-of-concept (gdzie wykorzystano własne źródło splątania Cisco) eksperymentalnie potwierdzono na razie bezproblemową obsługę kodowania polaryzacyjnego.

Twarde liczby z tych testów robią jednak wrażenie. Zastosowany mechanizm konwersji pozwolił na przetłumaczenie sygnału z degradacją wierności stanu i splątania na poziomie poniżej 4%. Sprzęt rekonfiguruje połączenia w czasie krótszym niż jedna nanosekunda, a cały ten proces cechuje się niezwykle wysoką efektywnością energetyczną, ze zużyciem prądu wynoszącym poniżej 1 mW.

Rewolucja bez chłodzenia ciekłym helem

Z praktycznego punktu widzenia dla branży IT, jedną z najważniejszych cech nowego rozwiązania jest to, że nie wymaga ono stosowania kosztownego i skomplikowanego chłodzenia kriogenicznego. Operowanie w standardowej temperaturze i na częstotliwościach telekomunikacyjnych diametralnie obniża próg wejścia w budowę takiej infrastruktury.

Prototyp stworzony w laboratoriach w Santa Monica to element znacznie szerszej układanki. Amerykański gigant konsekwentnie buduje tzw. pełny stos sieci kwantowej. Oprócz przełącznika, w portfolio firmy znajduje się już chip splątania kwantowego oraz pierwszy w branży zintegrowany z siecią kompilator (network-aware Quantum Compiler). Aby szybciej wyjść z fazy laboratoryjnej i przyspieszyć rynkowy debiut tych technologii, Cisco współpracuje z innymi firmami z sektora, takimi jak IBM, Atom Computing czy Qunnect.

Cisco pokazuje przełącznik, który połączy przyszły internet kwantowy. W dodatku działa w temperaturze pokojowej

Budowa skalowalnych sieci kwantowych od lat rozbijała się o fundamentalny problem: maszyny różnych producentów po prostu nie potrafiły ze sobą współpracować bez niszczenia niezwykle delikatnych danych.

Cisco ogłosiło właśnie stworzenie działającego prototypu Uniwersalnego Przełącznika Kwantowego (Universal Quantum Switch), który ma szansę usunąć tę barierę.

Urządzenie to pełni rolę swoistego tłumacza – potrafi w locie przekładać informacje między różnymi systemami. Co równie istotne, rozwiązuje ten problem wykorzystując standardową, obecną już na rynku infrastrukturę światłowodową i – w przeciwieństwie do wielu dzisiejszych sprzętów kwantowych – może bez przeszkód pracować w temperaturze pokojowej.

Rozproszona sieć jest branży niezbędna, ponieważ obecne komputery operują na setkach kubitów, a do osiągnięcia rewolucyjnych możliwości potrzebne będą systemy pracujące na milionach. Do tej pory maszyny różnych firm nie potrafiły się ze sobą dogadać, bo zapisywały dane na różne sposoby. Przełącznik od Cisco przyjmuje sygnał od nadawcy w dowolnej formie, tłumaczy go na wspólny „język” wewnątrz sieci, a następnie dostarcza odbiorcy dokładnie w takim formacie, jakiego ten wymaga.

Twarde dane i merytoryczna ostrożność

Architektura przełącznika została zaprojektowana tak, aby docelowo obsługiwać wszystkie główne sposoby kodowania informacji kwantowej – od polaryzacji po frequency-bin czy time-bin. Trzeba jednak uczciwie zaznaczyć, że w pierwszych badaniach typu proof-of-concept (gdzie wykorzystano własne źródło splątania Cisco) eksperymentalnie potwierdzono na razie bezproblemową obsługę kodowania polaryzacyjnego.

Twarde liczby z tych testów robią jednak wrażenie. Zastosowany mechanizm konwersji pozwolił na przetłumaczenie sygnału z degradacją wierności stanu i splątania na poziomie poniżej 4%. Sprzęt rekonfiguruje połączenia w czasie krótszym niż jedna nanosekunda, a cały ten proces cechuje się niezwykle wysoką efektywnością energetyczną, ze zużyciem prądu wynoszącym poniżej 1 mW.

Rewolucja bez chłodzenia ciekłym helem

Z praktycznego punktu widzenia dla branży IT, jedną z najważniejszych cech nowego rozwiązania jest to, że nie wymaga ono stosowania kosztownego i skomplikowanego chłodzenia kriogenicznego. Operowanie w standardowej temperaturze i na częstotliwościach telekomunikacyjnych diametralnie obniża próg wejścia w budowę takiej infrastruktury.

Prototyp stworzony w laboratoriach w Santa Monica to element znacznie szerszej układanki. Amerykański gigant konsekwentnie buduje tzw. pełny stos sieci kwantowej. Oprócz przełącznika, w portfolio firmy znajduje się już chip splątania kwantowego oraz pierwszy w branży zintegrowany z siecią kompilator (network-aware Quantum Compiler). Aby szybciej wyjść z fazy laboratoryjnej i przyspieszyć rynkowy debiut tych technologii, Cisco współpracuje z innymi firmami z sektora, takimi jak IBM, Atom Computing czy Qunnect.

9-latek, który zawstydził profesorów. Jak dziecko uczy nas rozumieć fizykę kwantową

Kiedy słyszymy o fizyce kwantowej czy zaawansowanej robotyce, większość z nas poddaje się już na etapie czytania nagłówków.

Świat wielkiej nauki i technologii obrósł akademickim żargonem tak gęstym, że stał się dla przeciętnego człowieka całkowicie nieprzenikniony. Naukowcy od lat głowią się, jak skutecznie tłumaczyć swoje przełomowe odkrycia. Okazuje się, że rozwiązanie jest banalnie proste: wystarczy oddać mikrofon dziewięciolatkowi. Poznajcie Kaia – chłopca, który właśnie udowadnia, że nie ma tak trudnego pojęcia, którego nie dałoby się sprowadzić do prostego pytania.

Kwantowy dzieciak uderza w sedno

Kai, posługujący się w sieci pseudonimem „The Quantum Kid”, to z pozoru zwykły dziewięciolatek, który od szóstego roku życia programuje w Pythonie i uwielbia oglądać naukowe wideo na YouTube. Zamiast jednak zatrzymać swoją ciekawość na poziomie biernej konsumpcji, chłopiec wspólnie ze swoją mamą, fizyczką teoretyczną Katią Moskvitch, założył podcast (i kanał na YT). Projekt właśnie przekroczył 100 tysięcy subskrybentów i zdobył nominację do prestiżowej nagrody Webby.

Zamiast przepytywać szkolnych rówieśników, Kai bierze na spytki absolutne legendy świata nauki. Rozmawiał już z Peterem Shorem o jego słynnym algorytmie kwantowym czy ze Scottem Aaronsonem z Uniwersytetu Teksańskiego o teoretycznych możliwościach podróży w czasie. I tu dzieje się magia – utytułowani profesorowie, zderzeni z dziecięcą, pozbawioną akademickiego ego bezpośredniością, nagle zaczynają mówić językiem zrozumiałym dla każdego.

Pokażcie mi te kable, czyli koniec z abstrakcją

Sukces tego formatu świetnie obrazuje wizyta Kaia w laboratorium komputerów kwantowych ETH w Zurychu. Zamiast słuchać kolejnych abstrakcyjnych, metaforycznych wykładów o kubitach i superpozycjach, chłopiec mógł na własne oczy zobaczyć sprzęt z bliska. Jego szczera reakcja – „O mój Boże, widzę te maleńkie kable!” – robi dla popularyzacji nauki więcej niż tuzin naukowych publikacji. Sprowadza technologiczną magię z powrotem na ziemię, pokazując, że na koniec dnia mówimy o inżynierii i fizycznych obiektach.

Jak zauważa mama chłopca, analityki YouTube’a wskazują, że główną widownią podcastu wcale nie są rówieśnicy Kaia. Odbiorcami są dorośli w wieku od 25 do 45 lat, którzy prawdopodobnie oglądają te odcinki ze swoimi dziećmi. To ostateczny dowód na to, jak bardzo my, jako dorośli, potrzebowaliśmy kogoś, kto zada w naszym imieniu te najbardziej podstawowe, niemal naiwne pytania, których sami wstydzilibyśmy się zadać z obawy przed wyjściem na ignorantów.

Odtrutka na technologiczną dystopię

W czasach, gdy doniesienia ze świata technologii krążą głównie wokół masowych zwolnień, dezinformacji napędzanej sztuczną inteligencją i wielkich korporacyjnych procesów, fenomen „The Quantum Kid” to niezwykle potrzebny powiew optymizmu. To przypomnienie, że u podstaw każdej wielkiej innowacji leży czysta, dziecięca wręcz ciekawość świata i fascynacja tym, jak ten świat działa.

Jeśli więc po ciężkim tygodniu czujecie się przytłoczeni tempem, w jakim zmienia się nasza rzeczywistość, posłuchanie, jak dziewięciolatek dyskutuje z wykładowcami prestiżowych uczelni o niepewności w zachowaniu robotów, jest prawdopodobnie najlepszą inwestycją w Wasz wolny czas. To dowód na to, że technologia wciąż może fascynować, zamiast wyłącznie przerażać.

9-latek, który zawstydził profesorów. Jak dziecko uczy nas rozumieć fizykę kwantową

Kiedy słyszymy o fizyce kwantowej czy zaawansowanej robotyce, większość z nas poddaje się już na etapie czytania nagłówków.

Świat wielkiej nauki i technologii obrósł akademickim żargonem tak gęstym, że stał się dla przeciętnego człowieka całkowicie nieprzenikniony. Naukowcy od lat głowią się, jak skutecznie tłumaczyć swoje przełomowe odkrycia. Okazuje się, że rozwiązanie jest banalnie proste: wystarczy oddać mikrofon dziewięciolatkowi. Poznajcie Kaia – chłopca, który właśnie udowadnia, że nie ma tak trudnego pojęcia, którego nie dałoby się sprowadzić do prostego pytania.

Kwantowy dzieciak uderza w sedno

Kai, posługujący się w sieci pseudonimem „The Quantum Kid”, to z pozoru zwykły dziewięciolatek, który od szóstego roku życia programuje w Pythonie i uwielbia oglądać naukowe wideo na YouTube. Zamiast jednak zatrzymać swoją ciekawość na poziomie biernej konsumpcji, chłopiec wspólnie ze swoją mamą, fizyczką teoretyczną Katią Moskvitch, założył podcast (i kanał na YT). Projekt właśnie przekroczył 100 tysięcy subskrybentów i zdobył nominację do prestiżowej nagrody Webby.

Zamiast przepytywać szkolnych rówieśników, Kai bierze na spytki absolutne legendy świata nauki. Rozmawiał już z Peterem Shorem o jego słynnym algorytmie kwantowym czy ze Scottem Aaronsonem z Uniwersytetu Teksańskiego o teoretycznych możliwościach podróży w czasie. I tu dzieje się magia – utytułowani profesorowie, zderzeni z dziecięcą, pozbawioną akademickiego ego bezpośredniością, nagle zaczynają mówić językiem zrozumiałym dla każdego.

Pokażcie mi te kable, czyli koniec z abstrakcją

Sukces tego formatu świetnie obrazuje wizyta Kaia w laboratorium komputerów kwantowych ETH w Zurychu. Zamiast słuchać kolejnych abstrakcyjnych, metaforycznych wykładów o kubitach i superpozycjach, chłopiec mógł na własne oczy zobaczyć sprzęt z bliska. Jego szczera reakcja – „O mój Boże, widzę te maleńkie kable!” – robi dla popularyzacji nauki więcej niż tuzin naukowych publikacji. Sprowadza technologiczną magię z powrotem na ziemię, pokazując, że na koniec dnia mówimy o inżynierii i fizycznych obiektach.

Jak zauważa mama chłopca, analityki YouTube’a wskazują, że główną widownią podcastu wcale nie są rówieśnicy Kaia. Odbiorcami są dorośli w wieku od 25 do 45 lat, którzy prawdopodobnie oglądają te odcinki ze swoimi dziećmi. To ostateczny dowód na to, jak bardzo my, jako dorośli, potrzebowaliśmy kogoś, kto zada w naszym imieniu te najbardziej podstawowe, niemal naiwne pytania, których sami wstydzilibyśmy się zadać z obawy przed wyjściem na ignorantów.

Odtrutka na technologiczną dystopię

W czasach, gdy doniesienia ze świata technologii krążą głównie wokół masowych zwolnień, dezinformacji napędzanej sztuczną inteligencją i wielkich korporacyjnych procesów, fenomen „The Quantum Kid” to niezwykle potrzebny powiew optymizmu. To przypomnienie, że u podstaw każdej wielkiej innowacji leży czysta, dziecięca wręcz ciekawość świata i fascynacja tym, jak ten świat działa.

Jeśli więc po ciężkim tygodniu czujecie się przytłoczeni tempem, w jakim zmienia się nasza rzeczywistość, posłuchanie, jak dziewięciolatek dyskutuje z wykładowcami prestiżowych uczelni o niepewności w zachowaniu robotów, jest prawdopodobnie najlepszą inwestycją w Wasz wolny czas. To dowód na to, że technologia wciąż może fascynować, zamiast wyłącznie przerażać.

Kwantowa rewolucja schodzi na ziemię. Trwa wyścig o 5 milionów dolarów

Przez lata komputery kwantowe traktowano jak wyrafinowaną zabawkę dla fizyków teoretycznych. Twierdzono, że zanim staną się one użyteczne, miną całe dekady. Być może czas ten będzie jednak krótszy.

Sześć zespołów badawczych z całego świata zamierza właśnie udowodnić, że to bzdura. Stawką jest 5 milionów dolarów i przełom w leczeniu najcięższych chorób – od nowotworów po rzadkie wady genetyczne.

W kalifornijskim Marina del Rey ważą się właśnie losy konkursu Quantum for Bio (Q4Bio), organizowanego przez organizację non-profit Wellcome Leap. Zasady są brutalnie proste: aby zgarnąć główną nagrodę w wysokości 5 milionów dolarów, zespół naukowców musi zaprezentować algorytm kwantowy, który rozwiązuje realny problem medyczny, wykorzystując do tego zaledwie 100 kubitów (podstawowych jednostek informacji kwantowej). Haczyk? Musi to być problem, z którym nie potrafią poradzić sobie dzisiejsze, najpotężniejsze klasyczne superkomputery.

Dla branży, która od lat mierzy się z zarzutami o „pompowanie bańki” i tworzenie sprzętu o znikomym znaczeniu praktycznym, to ostateczny test wiarygodności.

Pragmatyczna rewolucja, czyli komputery hybrydowe

Największym problemem dzisiejszych komputerów kwantowych (znajdujących się w erze tzw. urządzeń NISQ) jest ich niestabilność. Są małe, potwornie drogie w utrzymaniu i bardzo podatne na najmniejsze zakłócenia z otoczenia (tzw. szumy), co prowadzi do błędów w obliczeniach. Zamiast jednak czekać kolejnych 20 lat na idealną maszynę, finaliści konkursu Q4Bio zmienili podejście.

Wszyscy postawili na rozwiązania hybrydowe (Quantum-Classical Hybrid). Zamiast zmuszać delikatny procesor kwantowy do wykonania całego zadania, 95 procent obliczeń wykonuje potężny, ale klasyczny komputer. Układ kwantowy jest włączany do pracy tylko na ułamek sekundy, by rozwiązać ten jeden, najtrudniejszy matematyczny supeł, przy którym klasyczna maszyna by się zawiesiła. To niezwykle pragmatyczne podejście, które wyznacza kierunek dla całej branży na najbliższą dekadę.

Namierzanie nowotworów i projektowanie leków

To, co najbardziej fascynuje w projektach finalistów, to porzucenie abstrakcyjnych teorii na rzecz konkretnych ludzkich dramatów i chorób.

Zespół Algorithmiq (korzystający z maszyny IBM) pracuje nad innowacyjnym lekiem na raka pęcherza. Substancja ta krąży w organizmie pacjenta całkowicie uśpiona, aż do momentu, gdy zostanie naświetlona falą o konkretnej długości. Dopiero wtedy zamienia się w „molekularny pocisk” niszczący guz. Obliczenie zachowania takich cząsteczek wymyka się możliwościom klasycznych maszyn, ale dla algorytmów kwantowych to idealne środowisko pracy.

Firma Infleqtion, wykorzystująca przenośny komputer kwantowy oparty na atomach cezu, podjęła się analizy gigantycznej bazy Cancer Genome Atlas. Cel? Wykrywanie głęboko ukrytych wzorców genetycznych, które pozwolą lekarzom precyzyjnie ustalić, z jakiego organu wywodzi się nowotwór z przerzutami. To kluczowa wiedza, bez której wdrożenie skutecznego leczenia jest często niemożliwe. Z kolei badacze z Uniwersytetu w Nottingham modelują kwantowo wiązania chemiczne, by stworzyć lek na dystrofię miotoniczną – najczęstszą postać zaniku mięśni u dorosłych.

Zimny prysznic dla branży

Czy komuś uda się zgarnąć pełną pulę? Dyrektor programu Q4Bio, Shihan Sajeed, nie ukrywa sceptycyzmu. Klasyczne superkomputery i współczesne algorytmy (często wspierane przez AI) są dziś tak potężne, że udowodnienie ich absolutnej bezradności wobec zaledwie 100-kubitowej maszyny graniczy z cudem.

Jednak nawet jeśli żaden z zespołów nie rozbije banku, konkurs już spełnił swoje zadanie. Zmusił genialne umysły do zejścia na ziemię i poszukania realnych zastosowań dla technologii jutra. Jak zauważają organizatorzy – nowatorskie algorytmy hybrydowe, które powstały w ciągu ostatnich 30 miesięcy, są absolutnie „transformacyjne”. Jeśli dzisiejsze maszyny są na nie zbyt słabe, to algorytmy te po prostu zaczekają na lepszy sprzęt. Jedno jest pewne: wiemy już, w jakich obszarach medycyny komputery kwantowe w końcu udowodnią swoją wartość.

AI wchodzi w ludzkie DNA. Evo 2 rozszyfruje tajemnice najbardziej skomplikowanych genomów

Kwantowa rewolucja schodzi na ziemię. Trwa wyścig o 5 milionów dolarów

Przez lata komputery kwantowe traktowano jak wyrafinowaną zabawkę dla fizyków teoretycznych. Twierdzono, że zanim staną się one użyteczne, miną całe dekady. Być może czas ten będzie jednak krótszy.

Sześć zespołów badawczych z całego świata zamierza właśnie udowodnić, że to bzdura. Stawką jest 5 milionów dolarów i przełom w leczeniu najcięższych chorób – od nowotworów po rzadkie wady genetyczne.

W kalifornijskim Marina del Rey ważą się właśnie losy konkursu Quantum for Bio (Q4Bio), organizowanego przez organizację non-profit Wellcome Leap. Zasady są brutalnie proste: aby zgarnąć główną nagrodę w wysokości 5 milionów dolarów, zespół naukowców musi zaprezentować algorytm kwantowy, który rozwiązuje realny problem medyczny, wykorzystując do tego zaledwie 100 kubitów (podstawowych jednostek informacji kwantowej). Haczyk? Musi to być problem, z którym nie potrafią poradzić sobie dzisiejsze, najpotężniejsze klasyczne superkomputery.

Dla branży, która od lat mierzy się z zarzutami o „pompowanie bańki” i tworzenie sprzętu o znikomym znaczeniu praktycznym, to ostateczny test wiarygodności.

Pragmatyczna rewolucja, czyli komputery hybrydowe

Największym problemem dzisiejszych komputerów kwantowych (znajdujących się w erze tzw. urządzeń NISQ) jest ich niestabilność. Są małe, potwornie drogie w utrzymaniu i bardzo podatne na najmniejsze zakłócenia z otoczenia (tzw. szumy), co prowadzi do błędów w obliczeniach. Zamiast jednak czekać kolejnych 20 lat na idealną maszynę, finaliści konkursu Q4Bio zmienili podejście.

Wszyscy postawili na rozwiązania hybrydowe (Quantum-Classical Hybrid). Zamiast zmuszać delikatny procesor kwantowy do wykonania całego zadania, 95 procent obliczeń wykonuje potężny, ale klasyczny komputer. Układ kwantowy jest włączany do pracy tylko na ułamek sekundy, by rozwiązać ten jeden, najtrudniejszy matematyczny supeł, przy którym klasyczna maszyna by się zawiesiła. To niezwykle pragmatyczne podejście, które wyznacza kierunek dla całej branży na najbliższą dekadę.

Namierzanie nowotworów i projektowanie leków

To, co najbardziej fascynuje w projektach finalistów, to porzucenie abstrakcyjnych teorii na rzecz konkretnych ludzkich dramatów i chorób.

Zespół Algorithmiq (korzystający z maszyny IBM) pracuje nad innowacyjnym lekiem na raka pęcherza. Substancja ta krąży w organizmie pacjenta całkowicie uśpiona, aż do momentu, gdy zostanie naświetlona falą o konkretnej długości. Dopiero wtedy zamienia się w „molekularny pocisk” niszczący guz. Obliczenie zachowania takich cząsteczek wymyka się możliwościom klasycznych maszyn, ale dla algorytmów kwantowych to idealne środowisko pracy.

Firma Infleqtion, wykorzystująca przenośny komputer kwantowy oparty na atomach cezu, podjęła się analizy gigantycznej bazy Cancer Genome Atlas. Cel? Wykrywanie głęboko ukrytych wzorców genetycznych, które pozwolą lekarzom precyzyjnie ustalić, z jakiego organu wywodzi się nowotwór z przerzutami. To kluczowa wiedza, bez której wdrożenie skutecznego leczenia jest często niemożliwe. Z kolei badacze z Uniwersytetu w Nottingham modelują kwantowo wiązania chemiczne, by stworzyć lek na dystrofię miotoniczną – najczęstszą postać zaniku mięśni u dorosłych.

Zimny prysznic dla branży

Czy komuś uda się zgarnąć pełną pulę? Dyrektor programu Q4Bio, Shihan Sajeed, nie ukrywa sceptycyzmu. Klasyczne superkomputery i współczesne algorytmy (często wspierane przez AI) są dziś tak potężne, że udowodnienie ich absolutnej bezradności wobec zaledwie 100-kubitowej maszyny graniczy z cudem.

Jednak nawet jeśli żaden z zespołów nie rozbije banku, konkurs już spełnił swoje zadanie. Zmusił genialne umysły do zejścia na ziemię i poszukania realnych zastosowań dla technologii jutra. Jak zauważają organizatorzy – nowatorskie algorytmy hybrydowe, które powstały w ciągu ostatnich 30 miesięcy, są absolutnie „transformacyjne”. Jeśli dzisiejsze maszyny są na nie zbyt słabe, to algorytmy te po prostu zaczekają na lepszy sprzęt. Jedno jest pewne: wiemy już, w jakich obszarach medycyny komputery kwantowe w końcu udowodnią swoją wartość.

AI wchodzi w ludzkie DNA. Evo 2 rozszyfruje tajemnice najbardziej skomplikowanych genomów

https://www.europesays.com/pl/308123/ Polska zbuduje potęgę kwantową? Rząd ogłosił nowy plan #Biznes #Business #CyfrowaSuwerenność #KomputeryKwantowe #KryptografiaKwantowa #MinisterstwoCyfryzacji #PL #Poland #Polish #Polska #Polski #RozwójTechnologiiKwantowychWPolsce #TechnologieKwantowe

Google zabezpiecza internet przed komputerami kwantowymi. Rozwiązanie to czysty geniusz

Bezpieczeństwo w sieci, jakie znamy dzisiaj, ma swój termin ważności.

Nadchodzące wielkimi krokami komputery kwantowe będą w stanie z łatwością złamać obecne protokoły kryptograficzne, chroniące nasze połączenia z bankami czy ulubionymi portalami. Google i Cloudflare wdrażają właśnie nowy standard obrony, oparty na genialnej strukturze danych, która ratuje nasz internet przed drastycznym spowolnieniem.

Wszyscy eksperci od cyberbezpieczeństwa wiedzą, że to tylko kwestia czasu, zanim potężne komputery kwantowe wejdą do powszechnego użycia. Kiedy to nastąpi, przy pomocy algorytmu Shora z łatwością złamią one standardowe zabezpieczenia HTTPS (oparte m.in. na krzywych eliptycznych), z których codziennie korzystamy w przeglądarkach. Aby temu zapobiec, inżynierowie opracowali nowe algorytmy kryptograficzne, odporne na kwantowe ataki. Pojawił się jednak gigantyczny problem ze skalowalnością tego rozwiązania.

Google zapowiada Androida 17 jako „inteligentną platformę”

Ogromny problem z nową kryptografią

Okazało się, że nowe, kwantowo-odporne certyfikaty TLS są potwornie „ciężkie”. O ile klasyczny łańcuch uwierzytelniający naszą sesję w przeglądarce zajmuje dziś zaledwie około 4 kilobajtów, o tyle jego nowoczesny odpowiednik puchnie do rozmiarów aż 15 kilobajtów.

„Im większy certyfikat, tym wolniejsze nawiązywanie połączenia i tym więcej osób zostawiamy w tyle” – tłumaczy Bas Westerbaan, główny inżynier badawczy w Cloudflare. Eksperci słusznie założyli, że jeśli nowy standard bezpieczeństwa zauważalnie spowolni wczytywanie stron internetowych, zirytowani użytkownicy po prostu zaczną go masowo wyłączać. Dodatkowo tak duży przyrost przesyłanych danych mógłby całkowicie zablokować urządzenia pośredniczące w ruchu sieciowym na całym świecie.

Cloudflare wprowadza „AI Labyrinth” – pułapkę na boty gromadzące dane dla AI

Drzewa Merkle’a i sprytne odchudzanie danych

Aby obejść ten problem, Google i Cloudflare sięgnęły po strukturę danych zwaną drzewami Merkle’a (Merkle Trees). Zamiast wysyłać do przeglądarki użytkownika pełen, ciężki łańcuch podpisów kryptograficznych, system stosuje sprytny matematyczny skrót.

W nowym modelu organ certyfikujący (CA) podpisuje tylko jeden, główny „wierzchołek drzewa”, który reprezentuje potencjalnie miliony różnych certyfikatów. Przeglądarka internetowa (np. Chrome) otrzymuje wyłącznie malutki, lekki dowód potwierdzający, że dana strona znajduje się w tym bezpiecznym zbiorze. Dzięki temu przesyłana paczka danych wraca do pierwotnego rozmiaru około 4 kilobajtów, gwarantując jednocześnie pełną odporność na ataki z użyciem komputerów kwantowych.

Testy trwają

Google oficjalnie potwierdza, że obsługa nowych certyfikatów (MTC – Merkle Tree Certificates) została już wdrożona w przeglądarce Chrome. Obecnie Cloudflare testuje to rozwiązanie na puli około 1000 certyfikatów TLS, pełniąc jednocześnie rolę rozproszonego rejestru publicznego (co docelowo mają robić główne organy certyfikujące).

Powołano również specjalną grupę roboczą (w ramach IETF), która ma dbać o rozwój tego standardu w oparciu o potrzeby współczesnego, zwinnego internetu. To idealny przykład na to, jak zaawansowana inżynieria potrafi rozwiązać z pozoru beznadziejne problemy, pozwalając nam na ewolucję cyfrowego bezpieczeństwa bez uszczerbku na komforcie codziennego przeglądania sieci.

Przełom, który (na razie) nic nie zmienia. Czym jest „bezwarunkowa przewaga kwantowa”?

Świat obiegła właśnie informacja, która w kręgach fizyków i informatyków wywołała ogromne poruszenie. Zespół naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin i firmy Quantinuum ogłosił, że jako pierwszy w historii uzyskał „bezwarunkowy dowód” na przewagę kwantową.

To kamień milowy, na który czekano od dekad. Jest tylko jeden, fascynujący haczyk: ten przełom nie ma na razie żadnego praktycznego zastosowania i nie sprawi, że komputery kwantowe nagle zaczną rozwiązywać nasze codzienne problemy. Jednak to właśnie dlatego jest tak niezwykle ważny.

Od lat pojęcie „przewagi kwantowej” (lub „supremacji kwantowej”) rozpalało wyobraźnię. Rozumiano je prosto: to moment, w którym komputer kwantowy wykona zadanie obliczeniowe radykalnie szybciej niż najpotężniejszy superkomputer na świecie. Ostatnie ogłoszenie, którego szczegóły opublikowano w serwisie naukowym arXiv, dotyczy jednak czegoś zupełnie innego, znacznie bardziej subtelnego i, zdaniem ekspertów, fundamentalnie ważniejszego.

Alicja, Bob i kwantowa wiadomość

Aby zrozumieć wagę tego odkrycia, musimy na chwilę powrócić do klasycznej zagadki z udziałem dwójki fikcyjnych bohaterów, Alicji i Boba, którzy od lat pomagają fizykom wyjaśniać zawiłości świata kwantów. W uproszczeniu, eksperyment polegał na tym, że Alicja i Bob musieli wspólnie rozwiązać pewien problem, ale mogli komunikować się w bardzo ograniczony sposób – tylko Alicja mogła wysłać wiadomość do Boba.

Naukowcy udowodnili, że jeśli Alicja wyśle Bobowi wiadomość zapisaną w bitach kwantowych (kubitach), czyli wiadomość kwantową, Bob może rozwiązać problem przy użyciu nieporównywalnie mniejszej ilości informacji, niż gdyby wiadomość była klasyczna. Mówiąc obrazowo, jedna, niezwykle gęsta informacyjnie wiadomość kwantowa zastępuje całą lawinę informacji klasycznej.

Liczby mówią same za siebie. Aby rozwiązać postawiony problem, komputer kwantowy H1-1 firmy Quantinuum potrzebował zaledwie 12 kubitów. Najbardziej wydajny, klasyczny algorytm do tego samego zadania potrzebowałby aż 330 bitów. To nie jest przewaga w prędkości, a w gęstości i wydajności samej informacji.

Przesunięcie słupków bramki

Eksperci, tacy jak Bill Fefferman z Uniwersytetu w Chicago, określili ten wyczyn mianem „supremacji informacji kwantowej”. Zamiast ścigać się na czas, naukowcy udowodnili, że sama natura informacji kwantowej jest fundamentalnie inna i potężniejsza. Co najważniejsze, jest to dowód „bezwarunkowy”. Oznacza to, że jest on trwały i oparty na solidnych fundamentach matematycznych – żadne przyszłe ulepszenia w klasycznych algorytmach nie będą w stanie zniwelować tej przepaści.

„To prawda, że ich wynik jest bezwarunkowy, w tym sensie, że nie opiera się na nieudowodnionych założeniach” – powiedział Fefferman w rozmowie z serwisem Gizmodo. „To oczywiście wspaniała cecha tego nowego eksperymentu, ale jest ona dziedziczona przez to »przesunięcie słupków bramki«”.

Dlaczego niepraktyczność ma znaczenie?

I tu dochodzimy do sedna sprawy. Eksperyment, choć genialny w swojej prostocie i elegancji, nie rozwiązuje żadnego realnego problemu. Nie pomoże w projektowaniu leków, tworzeniu nowych materiałów ani łamaniu szyfrów. Dlaczego więc jest tak ważny?

Ponieważ jest powrotem do samych korzeni idei komputera kwantowego. Legendarny fizyk Richard Feynman, jeden z ojców tej koncepcji, nigdy nie myślał o maszynach kwantowych jako o szybszych kalkulatorach do rozwiązywania naszych problemów. Sugerował, że powinny one służyć przede wszystkim do jednego celu: do symulowania i zrozumienia samej mechaniki kwantowej. Miały być narzędziem do badania fundamentalnych praw Wszechświata, a nie do przyspieszania arkuszy kalkulacyjnych.

Ten eksperyment jest dokładnie tym – piękną, teoretycznie solidną demonstracją wykorzystania sprzętu kwantowego do badania samych koncepcji kwantowych. Udowadnia w sposób ostateczny, że świat rządzony prawami kwantów jest fundamentalnie inny od naszej codziennej, klasycznej intuicji.

W czasach, gdy od każdej technologii oczekuje się natychmiastowej użyteczności i monetyzacji, to odkrycie przypomina nam, że największe przełomy w nauce rodzą się z czystej ciekawości i dążenia do zrozumienia świata, a nie z pogoni za praktycznym zastosowaniem. Być może nie dało nam to jeszcze łatwych odpowiedzi, ale zadało znacznie ciekawsze pytania.

Kosmiczny szept potwierdza teorię Hawkinga. Najgłośniejsze zderzenie czarnych dziur w historii dowodzi, że Wszechświat gra według reguł

#fizykaKwantowa #informacjaKwantowa #komputeryKwantowe #mechanikaKwantowa #Nauka #news #przewagaKwantowa #RichardFeynman #technologia

Przełom, który (na razie) nic nie zmienia. Czym jest „bezwarunkowa przewaga kwantowa”?

Świat obiegła właśnie informacja, która w kręgach fizyków i informatyków wywołała ogromne poruszenie. Zespół naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin i firmy Quantinuum ogłosił, że jako pierwszy w historii uzyskał „bezwarunkowy dowód” na przewagę kwantową.

To kamień milowy, na który czekano od dekad. Jest tylko jeden, fascynujący haczyk: ten przełom nie ma na razie żadnego praktycznego zastosowania i nie sprawi, że komputery kwantowe nagle zaczną rozwiązywać nasze codzienne problemy. Jednak to właśnie dlatego jest tak niezwykle ważny.

Od lat pojęcie „przewagi kwantowej” (lub „supremacji kwantowej”) rozpalało wyobraźnię. Rozumiano je prosto: to moment, w którym komputer kwantowy wykona zadanie obliczeniowe radykalnie szybciej niż najpotężniejszy superkomputer na świecie. Ostatnie ogłoszenie, którego szczegóły opublikowano w serwisie naukowym arXiv, dotyczy jednak czegoś zupełnie innego, znacznie bardziej subtelnego i, zdaniem ekspertów, fundamentalnie ważniejszego.

Alicja, Bob i kwantowa wiadomość

Aby zrozumieć wagę tego odkrycia, musimy na chwilę powrócić do klasycznej zagadki z udziałem dwójki fikcyjnych bohaterów, Alicji i Boba, którzy od lat pomagają fizykom wyjaśniać zawiłości świata kwantów. W uproszczeniu, eksperyment polegał na tym, że Alicja i Bob musieli wspólnie rozwiązać pewien problem, ale mogli komunikować się w bardzo ograniczony sposób – tylko Alicja mogła wysłać wiadomość do Boba.

Naukowcy udowodnili, że jeśli Alicja wyśle Bobowi wiadomość zapisaną w bitach kwantowych (kubitach), czyli wiadomość kwantową, Bob może rozwiązać problem przy użyciu nieporównywalnie mniejszej ilości informacji, niż gdyby wiadomość była klasyczna. Mówiąc obrazowo, jedna, niezwykle gęsta informacyjnie wiadomość kwantowa zastępuje całą lawinę informacji klasycznej.

Liczby mówią same za siebie. Aby rozwiązać postawiony problem, komputer kwantowy H1-1 firmy Quantinuum potrzebował zaledwie 12 kubitów. Najbardziej wydajny, klasyczny algorytm do tego samego zadania potrzebowałby aż 330 bitów. To nie jest przewaga w prędkości, a w gęstości i wydajności samej informacji.

Przesunięcie słupków bramki

Eksperci, tacy jak Bill Fefferman z Uniwersytetu w Chicago, określili ten wyczyn mianem „supremacji informacji kwantowej”. Zamiast ścigać się na czas, naukowcy udowodnili, że sama natura informacji kwantowej jest fundamentalnie inna i potężniejsza. Co najważniejsze, jest to dowód „bezwarunkowy”. Oznacza to, że jest on trwały i oparty na solidnych fundamentach matematycznych – żadne przyszłe ulepszenia w klasycznych algorytmach nie będą w stanie zniwelować tej przepaści.

„To prawda, że ich wynik jest bezwarunkowy, w tym sensie, że nie opiera się na nieudowodnionych założeniach” – powiedział Fefferman w rozmowie z serwisem Gizmodo. „To oczywiście wspaniała cecha tego nowego eksperymentu, ale jest ona dziedziczona przez to »przesunięcie słupków bramki«”.

Dlaczego niepraktyczność ma znaczenie?

I tu dochodzimy do sedna sprawy. Eksperyment, choć genialny w swojej prostocie i elegancji, nie rozwiązuje żadnego realnego problemu. Nie pomoże w projektowaniu leków, tworzeniu nowych materiałów ani łamaniu szyfrów. Dlaczego więc jest tak ważny?

Ponieważ jest powrotem do samych korzeni idei komputera kwantowego. Legendarny fizyk Richard Feynman, jeden z ojców tej koncepcji, nigdy nie myślał o maszynach kwantowych jako o szybszych kalkulatorach do rozwiązywania naszych problemów. Sugerował, że powinny one służyć przede wszystkim do jednego celu: do symulowania i zrozumienia samej mechaniki kwantowej. Miały być narzędziem do badania fundamentalnych praw Wszechświata, a nie do przyspieszania arkuszy kalkulacyjnych.

Ten eksperyment jest dokładnie tym – piękną, teoretycznie solidną demonstracją wykorzystania sprzętu kwantowego do badania samych koncepcji kwantowych. Udowadnia w sposób ostateczny, że świat rządzony prawami kwantów jest fundamentalnie inny od naszej codziennej, klasycznej intuicji.

W czasach, gdy od każdej technologii oczekuje się natychmiastowej użyteczności i monetyzacji, to odkrycie przypomina nam, że największe przełomy w nauce rodzą się z czystej ciekawości i dążenia do zrozumienia świata, a nie z pogoni za praktycznym zastosowaniem. Być może nie dało nam to jeszcze łatwych odpowiedzi, ale zadało znacznie ciekawsze pytania.

Kosmiczny szept potwierdza teorię Hawkinga. Najgłośniejsze zderzenie czarnych dziur w historii dowodzi, że Wszechświat gra według reguł

#fizykaKwantowa #informacjaKwantowa #komputeryKwantowe #mechanikaKwantowa #Nauka #news #przewagaKwantowa #RichardFeynman #technologia

Przełom, który (na razie) nic nie zmienia. Czym jest „bezwarunkowa przewaga kwantowa”?

Świat obiegła właśnie informacja, która w kręgach fizyków i informatyków wywołała ogromne poruszenie. Zespół naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin i firmy Quantinuum ogłosił, że jako pierwszy w historii uzyskał „bezwarunkowy dowód” na przewagę kwantową.

To kamień milowy, na który czekano od dekad. Jest tylko jeden, fascynujący haczyk: ten przełom nie ma na razie żadnego praktycznego zastosowania i nie sprawi, że komputery kwantowe nagle zaczną rozwiązywać nasze codzienne problemy. Jednak to właśnie dlatego jest tak niezwykle ważny.

Od lat pojęcie „przewagi kwantowej” (lub „supremacji kwantowej”) rozpalało wyobraźnię. Rozumiano je prosto: to moment, w którym komputer kwantowy wykona zadanie obliczeniowe radykalnie szybciej niż najpotężniejszy superkomputer na świecie. Ostatnie ogłoszenie, którego szczegóły opublikowano w serwisie naukowym arXiv, dotyczy jednak czegoś zupełnie innego, znacznie bardziej subtelnego i, zdaniem ekspertów, fundamentalnie ważniejszego.

Alicja, Bob i kwantowa wiadomość

Aby zrozumieć wagę tego odkrycia, musimy na chwilę powrócić do klasycznej zagadki z udziałem dwójki fikcyjnych bohaterów, Alicji i Boba, którzy od lat pomagają fizykom wyjaśniać zawiłości świata kwantów. W uproszczeniu, eksperyment polegał na tym, że Alicja i Bob musieli wspólnie rozwiązać pewien problem, ale mogli komunikować się w bardzo ograniczony sposób – tylko Alicja mogła wysłać wiadomość do Boba.

Naukowcy udowodnili, że jeśli Alicja wyśle Bobowi wiadomość zapisaną w bitach kwantowych (kubitach), czyli wiadomość kwantową, Bob może rozwiązać problem przy użyciu nieporównywalnie mniejszej ilości informacji, niż gdyby wiadomość była klasyczna. Mówiąc obrazowo, jedna, niezwykle gęsta informacyjnie wiadomość kwantowa zastępuje całą lawinę informacji klasycznej.

Liczby mówią same za siebie. Aby rozwiązać postawiony problem, komputer kwantowy H1-1 firmy Quantinuum potrzebował zaledwie 12 kubitów. Najbardziej wydajny, klasyczny algorytm do tego samego zadania potrzebowałby aż 330 bitów. To nie jest przewaga w prędkości, a w gęstości i wydajności samej informacji.

Przesunięcie słupków bramki

Eksperci, tacy jak Bill Fefferman z Uniwersytetu w Chicago, określili ten wyczyn mianem „supremacji informacji kwantowej”. Zamiast ścigać się na czas, naukowcy udowodnili, że sama natura informacji kwantowej jest fundamentalnie inna i potężniejsza. Co najważniejsze, jest to dowód „bezwarunkowy”. Oznacza to, że jest on trwały i oparty na solidnych fundamentach matematycznych – żadne przyszłe ulepszenia w klasycznych algorytmach nie będą w stanie zniwelować tej przepaści.

„To prawda, że ich wynik jest bezwarunkowy, w tym sensie, że nie opiera się na nieudowodnionych założeniach” – powiedział Fefferman w rozmowie z serwisem Gizmodo. „To oczywiście wspaniała cecha tego nowego eksperymentu, ale jest ona dziedziczona przez to »przesunięcie słupków bramki«”.

Dlaczego niepraktyczność ma znaczenie?

I tu dochodzimy do sedna sprawy. Eksperyment, choć genialny w swojej prostocie i elegancji, nie rozwiązuje żadnego realnego problemu. Nie pomoże w projektowaniu leków, tworzeniu nowych materiałów ani łamaniu szyfrów. Dlaczego więc jest tak ważny?

Ponieważ jest powrotem do samych korzeni idei komputera kwantowego. Legendarny fizyk Richard Feynman, jeden z ojców tej koncepcji, nigdy nie myślał o maszynach kwantowych jako o szybszych kalkulatorach do rozwiązywania naszych problemów. Sugerował, że powinny one służyć przede wszystkim do jednego celu: do symulowania i zrozumienia samej mechaniki kwantowej. Miały być narzędziem do badania fundamentalnych praw Wszechświata, a nie do przyspieszania arkuszy kalkulacyjnych.

Ten eksperyment jest dokładnie tym – piękną, teoretycznie solidną demonstracją wykorzystania sprzętu kwantowego do badania samych koncepcji kwantowych. Udowadnia w sposób ostateczny, że świat rządzony prawami kwantów jest fundamentalnie inny od naszej codziennej, klasycznej intuicji.

W czasach, gdy od każdej technologii oczekuje się natychmiastowej użyteczności i monetyzacji, to odkrycie przypomina nam, że największe przełomy w nauce rodzą się z czystej ciekawości i dążenia do zrozumienia świata, a nie z pogoni za praktycznym zastosowaniem. Być może nie dało nam to jeszcze łatwych odpowiedzi, ale zadało znacznie ciekawsze pytania.

Kosmiczny szept potwierdza teorię Hawkinga. Najgłośniejsze zderzenie czarnych dziur w historii dowodzi, że Wszechświat gra według reguł

#fizykaKwantowa #informacjaKwantowa #komputeryKwantowe #mechanikaKwantowa #Nauka #news #przewagaKwantowa #RichardFeynman #technologia

Przełom, który (na razie) nic nie zmienia. Czym jest „bezwarunkowa przewaga kwantowa”?

Świat obiegła właśnie informacja, która w kręgach fizyków i informatyków wywołała ogromne poruszenie. Zespół naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin i firmy Quantinuum ogłosił, że jako pierwszy w historii uzyskał „bezwarunkowy dowód” na przewagę kwantową.

To kamień milowy, na który czekano od dekad. Jest tylko jeden, fascynujący haczyk: ten przełom nie ma na razie żadnego praktycznego zastosowania i nie sprawi, że komputery kwantowe nagle zaczną rozwiązywać nasze codzienne problemy. Jednak to właśnie dlatego jest tak niezwykle ważny.

Od lat pojęcie „przewagi kwantowej” (lub „supremacji kwantowej”) rozpalało wyobraźnię. Rozumiano je prosto: to moment, w którym komputer kwantowy wykona zadanie obliczeniowe radykalnie szybciej niż najpotężniejszy superkomputer na świecie. Ostatnie ogłoszenie, którego szczegóły opublikowano w serwisie naukowym arXiv, dotyczy jednak czegoś zupełnie innego, znacznie bardziej subtelnego i, zdaniem ekspertów, fundamentalnie ważniejszego.

Alicja, Bob i kwantowa wiadomość

Aby zrozumieć wagę tego odkrycia, musimy na chwilę powrócić do klasycznej zagadki z udziałem dwójki fikcyjnych bohaterów, Alicji i Boba, którzy od lat pomagają fizykom wyjaśniać zawiłości świata kwantów. W uproszczeniu, eksperyment polegał na tym, że Alicja i Bob musieli wspólnie rozwiązać pewien problem, ale mogli komunikować się w bardzo ograniczony sposób – tylko Alicja mogła wysłać wiadomość do Boba.

Naukowcy udowodnili, że jeśli Alicja wyśle Bobowi wiadomość zapisaną w bitach kwantowych (kubitach), czyli wiadomość kwantową, Bob może rozwiązać problem przy użyciu nieporównywalnie mniejszej ilości informacji, niż gdyby wiadomość była klasyczna. Mówiąc obrazowo, jedna, niezwykle gęsta informacyjnie wiadomość kwantowa zastępuje całą lawinę informacji klasycznej.

Liczby mówią same za siebie. Aby rozwiązać postawiony problem, komputer kwantowy H1-1 firmy Quantinuum potrzebował zaledwie 12 kubitów. Najbardziej wydajny, klasyczny algorytm do tego samego zadania potrzebowałby aż 330 bitów. To nie jest przewaga w prędkości, a w gęstości i wydajności samej informacji.

Przesunięcie słupków bramki

Eksperci, tacy jak Bill Fefferman z Uniwersytetu w Chicago, określili ten wyczyn mianem „supremacji informacji kwantowej”. Zamiast ścigać się na czas, naukowcy udowodnili, że sama natura informacji kwantowej jest fundamentalnie inna i potężniejsza. Co najważniejsze, jest to dowód „bezwarunkowy”. Oznacza to, że jest on trwały i oparty na solidnych fundamentach matematycznych – żadne przyszłe ulepszenia w klasycznych algorytmach nie będą w stanie zniwelować tej przepaści.

„To prawda, że ich wynik jest bezwarunkowy, w tym sensie, że nie opiera się na nieudowodnionych założeniach” – powiedział Fefferman w rozmowie z serwisem Gizmodo. „To oczywiście wspaniała cecha tego nowego eksperymentu, ale jest ona dziedziczona przez to »przesunięcie słupków bramki«”.

Dlaczego niepraktyczność ma znaczenie?

I tu dochodzimy do sedna sprawy. Eksperyment, choć genialny w swojej prostocie i elegancji, nie rozwiązuje żadnego realnego problemu. Nie pomoże w projektowaniu leków, tworzeniu nowych materiałów ani łamaniu szyfrów. Dlaczego więc jest tak ważny?

Ponieważ jest powrotem do samych korzeni idei komputera kwantowego. Legendarny fizyk Richard Feynman, jeden z ojców tej koncepcji, nigdy nie myślał o maszynach kwantowych jako o szybszych kalkulatorach do rozwiązywania naszych problemów. Sugerował, że powinny one służyć przede wszystkim do jednego celu: do symulowania i zrozumienia samej mechaniki kwantowej. Miały być narzędziem do badania fundamentalnych praw Wszechświata, a nie do przyspieszania arkuszy kalkulacyjnych.

Ten eksperyment jest dokładnie tym – piękną, teoretycznie solidną demonstracją wykorzystania sprzętu kwantowego do badania samych koncepcji kwantowych. Udowadnia w sposób ostateczny, że świat rządzony prawami kwantów jest fundamentalnie inny od naszej codziennej, klasycznej intuicji.

W czasach, gdy od każdej technologii oczekuje się natychmiastowej użyteczności i monetyzacji, to odkrycie przypomina nam, że największe przełomy w nauce rodzą się z czystej ciekawości i dążenia do zrozumienia świata, a nie z pogoni za praktycznym zastosowaniem. Być może nie dało nam to jeszcze łatwych odpowiedzi, ale zadało znacznie ciekawsze pytania.

Kosmiczny szept potwierdza teorię Hawkinga. Najgłośniejsze zderzenie czarnych dziur w historii dowodzi, że Wszechświat gra według reguł

#fizykaKwantowa #informacjaKwantowa #komputeryKwantowe #mechanikaKwantowa #Nauka #news #przewagaKwantowa #RichardFeynman #technologia

🔒✨ Jak komputery kwantowe wpłyną na cyberbezpieczeństwo? Czy nasze dane będą jeszcze bezpieczne? Czytaj artykuł o przyszłości prywatności w sieci! 💻🔐 #Cyberbezpieczeństwo #KomputeryKwantowe #PrywatnośćOnline 🌐

https://prywatnie.eu/cyberbezpieczenstwo-w-erze-komputerow-kwantowych/