Ešte donedávna znela kvantová technológia ako niečo z vedeckej fikcie – svet subatomárnych častíc, ktoré sa správajú podľa zvláštnych a ťažko pochopiteľných pravidiel fyziky. No dnes sa z teórie stáva realita. Vďaka priekopníckemu výskumu, na ktorom stavajú aj tohtoroční nositelia Nobelovej ceny John Clarke, Michel Devoret a John Martinis, kvantové počítače už nie sú len laboratórnym experimentom – začínajú prenikať do praxe.
Čo sa dozviete v tomto článku?
Od vízie k využitiu: kvantová kontinuita
Odborníci sa nezhodujú, kedy presne sa kvantové počítače stanú bežnou súčasťou života – niektorí hovoria o pár rokoch, iní o desaťročiach. Pravdepodobnejší je však postupný prechod, podobne ako pri umelej inteligencii okolo roku 2010, keď sa neurónové siete stávali použiteľnými, no ešte pred nástupom revolučných projektov ako AlphaFold či generatívne chatboty.
Kvantové systémy dnes dokážu simulovať zložité fyzikálne javy – od správania molekúl a magnetov až po samotnú štruktúru čiernych dier. Takto sa rodí nový vedecký mikroskop, ktorý nám umožní vidieť do sveta, kam klasické výpočtové metódy nikdy nedosiahli.
Kvantové objavy a reálne využitie
Podobne ako prvé neurónové siete, aj kvantové počítače už prinášajú vedecké výsledky. Tím profesora Mishu Lukina z Harvardu napríklad objavil nový jav – tzv. many-body quantum scars, ktorý odhaľuje poriadok skrytý v kvantovom chaose.
Zároveň sa čoraz viac ukazuje ich praktický potenciál: kvantové výpočty môžu pomôcť pri hľadaní nových liekov, vývoji revolučných materiálov či optimalizácii chemických procesov, ktoré sú pre dnešné superpočítače jednoducho príliš zložité.
Rekordné pokroky: čo už dokázali
Google nedávno oznámil, že jeho kvantový procesor vyriešil algoritmus za niekoľko minút, na ktorý by najrýchlejšie klasické superpočítače potrebovali 10 septiliónov rokov – čas, ktorý mnohonásobne presahuje vek vesmíru.
Ešte dôležitejšie je, že sa podarilo dosiahnuť „podprahovú“ kvantovú korekciu chýb, čo je kľúčový krok smerom k stabilným, prakticky použiteľným kvantovým počítačom.
Vedci navyše vytvorili prvý algoritmus s overiteľnou kvantovou výhodou – v spolupráci s Kalifornskou univerzitou v Berkeley dokázali, že kombináciou kvantového výpočtu a chemických metód možno presnejšie určiť štruktúru molekúl.
Kvantová výhoda a bezpečnostné hrozby
Dnes je známych viac ako 70 algoritmov, ktoré môžu priniesť zásadnú výhodu oproti klasickým počítačom – od matematiky a dátovej analýzy až po strojové učenie. Najznámejší z nich, Shorov algoritmus, dokáže teoreticky prelomiť väčšinu dnešných kryptografických systémov, vrátane šifrovania RSA-2048 používaného v bankovníctve či internetovej komunikácii.
A hoci sa to môže zdať vzdialené, vedci nedávno znížili odhad potrebného výkonu kvantového počítača na jeho spustenie až 20-násobne, čo urýchľuje príchod novej éry – a zároveň upozorňuje na potrebu prechodu na postkvantové šifrovanie, ktoré už začal zavádzať americký Národný inštitút pre normy a technológie (NIST).
Príprava na kvantovú budúcnosť
Najbližších päť rokov môže priniesť prvé komerčné a vedecké aplikácie kvantových počítačov – ešte pred dosiahnutím plne „bezchybnej“ technológie. Aby sme boli pripravení, jednotlivé sektory by už teraz mali začať pripravovať pôdu:
- Vlády by mali investovať do infraštruktúry – systémov na kryogénne chladenie, špeciálnej elektroniky a kvantovo pripravených sietí.
- Podniky by mali hľadať, ako kvantové výpočty využiť – napríklad pri simuláciách molekúl pre vývoj batérií či materiálov pre jadrovú fúziu.
- Jednotlivci by mali zvážiť, ako táto technológia ovplyvní ich kariéru – dopyt porastie po špecializovaných inžinieroch, vývojároch a technikoch, ktorí dokážu pracovať s kvantovým hardvérom aj softvérom.
Kvantová revolúcia začala
Kvantová technológia sa už nevznáša len v teoretických rovinách fyziky – začína formovať svet, v ktorom žijeme. Tak ako kedysi internet či umelá inteligencia, aj kvantové výpočty menia spôsob, akým rozmýšľame o poznaní, energii, medicíne a bezpečnosti.
Nie je to otázka či, ale kedy – a zdá sa, že ten čas prichádza oveľa skôr, než si väčšina ľudí myslí.
