IBM-ov petkubitni kvantni računalnik na voljo javnosti!

Najbolj znan kvantni računalnik je D-Wavov, pa to ni čisto pošteno, saj gre za neuniverzalen kvantni računalnik, ki ne more poganjati vseh kvantnih algoritmov. IBM je zato danes zainteresirani javnosti ponudil uporabo svojega kvantnega računalnika, ki ima resda le pet kubitov, a je pravi univerzalni kvantni računalnik. Njegova uporabnost je zaradi majhnega števila kubitov in sorazmerno kratkega časa koherence omejena, a gre vseeno za velik korak naprej, zlasti pohvalna pa je možnost uporabe. Za slednjo se morate sicer registrirati.

Še največ smo o IBM-ovem kvantnem računalniku izvedeli v lanskem članku v Nature Communications. Program IBM Quantum Experience bo uporabnikom omogočal poganjanje kvantnih algoritmov in izvajanje eksperimentov, pa tudi učenje, na kvantnem računalniku, ki je lociran v IBM T.J. Watson Research Centru v New Yorku. Če smo se pred iznajdbo kvantnih računalnikov bali, da bodo spremenili svet in zlomili vse šifre na svetu, IBM-ov kvantni računalnik tega še ne bo storil. Za spodoben univerzalni kvantni računalnik bi potrebovali 50-100 kubitov, od česar smo še precej oddaljeni. A počasi se daleč pride.

Glavni problem pri kvantnih računalnikih je koherenca, torej vzdrževanje kubitov v superpoziciji kvantnih stanj. Treba jih je ravno dovolj izolirati od okolice, da je superpozicijo mogoče ohranjati dovolj dolgo, a hkrati je treba imeti možnost prebrati rezultat izračuna. Trenutni IBM-ov kvantni računalnik lahko izvede okrog 1000 operacij v algoritmu, preden se superpozicija sesede. Ohranja jo namreč okrog 50 milisekund, posamezna operacija pa traja kakšnih 50 nanosekund. To je fundamentalna omejitev, saj hitre operacije terjajo močne sunke energije, ki pokvarijo superpozicijo, nizkoenergetske pa je treba dovajati dlje. IBM je problem omejil tako, da računi tečejo na štirih kubitih, peti pa je kontrolni in omogoča zaznavanje napak (torej podobno kot ECC).