Talán már kissé elcsépelt ez a megfogalmazás, de most mégis idekívánkozik: az IBM Starling projektje forradalmi változást hozhat a kvantum-számítástechnikában. A legnagyobb újítás az úgynevezett hibatűrő működés, amely lehetővé teszi nagy léptékű kvantumszámítások elvégzését hibák nélkül – ez jelenleg a kvantumszámítógépek egyik legfőbb korlátja. A hibamentes működés számos területen nyit új lehetőségeket: a gyógyszerfejlesztéstől az ellátási lánc optimalizálásán át a félvezető-tervezésig és a pénzügyikockázat-elemzésig. 

A hagyományos komputerekkel ellentétben, amelyek a nullák és egyesek igen-nem egyszerűségű, úgynevezett lineáris algebrájára épülnek, a kvantumszámítógépek kvantummechanikát és fejlett matematikát használnak. Ez lehetővé teszi számukra, hogy bizonyos problémákat – különösen a kiberbiztonsági, kriptográfiai, meteorológiai és kémiai alkalmazásokat – sokkal hatékonyabban, a mai szuperszámítógépekhez képest is villámgyorsan oldjanak meg. 

Az IBM technológiai előnye: a qLDPC hibajavító kód 

A cég újítása a qLDPC nevű hibajavító kód kifejlesztése volt. Ez a technológia ugyanis kevesebb kvantumbitet (qubit) használ, mint a Google által alkalmazott „surface code” hibajavító módszer. A hatékonyabb korrekció pedig gyorsabb működéssel, jelentősen megnövelt mérettel és pontossággal jár együtt. 

Mark Horvath, a Gartner elemzője szerint  

az IBM qLDPC-technológiája versenyelőnyt jelent a piacon. Más cégeknek vagy licencelniük kell ezt a megoldást, vagy saját, költséges fejlesztésekbe kell kezdeniük, hogy utolérjék az IBM-et. 

Tőzsdei siker  

A bejelentés fontosságát alátámasztja, hogy a cég részvényei 273 dollár feletti árral június 8-án történelmi csúcsot értek el, a cikk közzétételekor, június 11-én délután pedig már 276 dollár felett álltak. A trend is kedvező, hiszen az elmúlt egy évben a társaság papírjai több mint 60 százalékkal emelkedtek, jelentősen meghaladva az S&P 500 index körülbelül 12 százalékos teljesítményét. Ez a kiemelkedő növekedés tükrözi a befektetők bizalmát az IBM kvantumtechnológiai fejlesztései iránt.  

Mivel az IBM 1981 óta foglalkozik kvantum-számítástechnikával, igen jelentős tapasztalatot és tudásbázist halmozott fel ezen a területen. A Starling elődje, az IBM Quantum System Two már működőképes, az új rendszer lényegében ennek a továbbfejlesztett változata lesz. 

A kvantum-számítástechnika növekvő piaca 

A kvantum-számítástechnika piaca dinamikusan bővül. Az IDC elemzője, Heather West előrejelzése szerint 2028-ra elérheti a 8,6 milliárd dolláros méretet, és ez a gyors növekedés arra utal, hogy a technológia hamarosan a gyakorlati alkalmazási fázisba léphet. 

A Gartner elemzői szerint a következő öt évben már „hasznos” kvantumszámítógépek jelenhetnek meg, ami gyorsabb ütemű fejlődés, mint amit korábban az Nvidia vezérigazgatója, Jensen Huang jósolt.  

Huang eredetileg évtizedekre tette a technológia éretté válását, de később visszavonta ezt a pesszimista előrejelzését. (Első körben főként a hibrid, azaz a szuperkomputerek kvantumgépekkel ötvözött megoldásai terjedhetnek el – lásd kapcsolódó írásunkat – a szerk.) 

A konkurensek és a technológiai verseny 

Az IBM mellett más nagy techcégek is dolgoznak kvantumtechnológiák fejlesztésén, így például a Microsoft és az Amazon az idén februárban ezeket kiszolgáló új chipeket mutatott be, míg a Google tavaly decemberben kiadta a Willow nevű kvantumchipet, amely szerintük „megalapozza a hasznos, nagy léptékű kvantumszámítógép fejlesztését”. A bejelentés napján az Alphabet, a Google tulajdonosának a részvényei 5 százalékkal emelkedtek. 

A kisebb, specializált kvantumcégek, mint a D-Wave és az IonQ, szintén versenyeznek a nagyobb piaci részesedés megszerzéséért. Érdekes azonban a Google továbbra is a „surface code” hibajavító technológiát használja, amely több qubitet igényel és fizikailag nagyobb helyet foglal, mint az IBM hatékonyabb qLDPC-kódja. 

A kvantum-számítástechnika jelentősége és jövője 

A klasszikus és a kvantumszámítógépek között alapvető különbség van. A hagyományos gépek, ahogy utaltunk rá a bevezetőben, biteket használnak, azaz 1-esek és 0-k sorozatát, míg a kvantumszámítógépek úgynevezett qubitekkel dolgoznak. Ezek a kvantummechanika elvei alapján egyszerre lehetnek 1-esek és 0-k, egészen a kiolvasás pillanatáig, ami így óriási számítási kapacitást biztosít. 

A qubitek azonban „törékenyek”, így hajlamosak hibákra, különösen akkor, ha sok ilyet használnak egy számításban. Azonban erre jók az említett hibajavító kódok, mint az IBM qLDPC vagy a Google surface code, amelyek segítenek észlelni és korrigálni ezeket a hibákat, így a kvantumszámítógépek egyre megbízhatóbbá válnak. 

Az IBM szerint a Starling sokkal gyorsabban fog megoldani olyan problémákat, amelyek a hagyományos komputerekkel több milliárd évig tartanának. Ez az ígéret – persze ha beválik – alapvetően megváltoztathatja számos iparág működését, és új tudományos felfedezések útját egyengetheti. 

Források:

IBM just took a ‘significant’ step toward useful quantum computing 

Nvidia CEO Huang says he was wrong about timeline for quantum, surprised his comments hurt stocks 

IBM Sets 2029 Target for Fault-Tolerant Quantum Computing 

KAPCSOLÓDÓ: