Prekvapujúci pokrok v kvantových počítačoch

Nedávno sa udialo viacero významných udalostí v oblasti kvantového počítania, ktoré naznačujú, že príchod komerčne využiteľných kvantových počítačov môže byť bližšie, než si doteraz mysleli mnohí. Zároveň však tieto pokroky prinášajú aj nové výzvy a potenciálne riziká, najmä v oblasti bezpečnosti dát. V tomto článku sa pozrieme na kľúčové novinky z videa Sabine Hossenfelderovej a analyzujeme ich dopad na budúcnosť technológií a spoločnosti.

Kľúčové Poznámky

• IBM: Spoločnosť IBM predstavila nový plán pre stavbu komerčne zaujímavého kvantového počítača s použitím supravodivých obvodov, ktorý znižuje potrebný počet fyzických qubitov pre korekciu chýb až o 90%.
• Sai Quantum: Táto spoločnosť pracuje na kvantových počítačoch s fotónovými qubitmi, čo je menej skúmaná a menej pochopená technológia ako IBM.
• Greg Gdney (Google): Nový výskum naznačuje, že kvantové počítače by mohli prelomiť šifrovanie RSA oveľa skôr, než sa predpokladalo – už s pod 1 miliónom "šumivých" qubitov.
• University of Oxford: Výskumníci z Oxfordskej univerzity dosiahli nový svetový rekord v kvalite qubitov (chyba raz za 6,7 milióna operácií).

Zníženie Potreby Qubitov: IBM a Nový Algoritmus

Jedným z hlavných prekážok pri stavbe praktických kvantových počítačov je potreba obrovského počtu qubitov. Kvanta sú náchylné na chyby, takže je potrebné vytvoriť redundanciu pomocou viacerých fyzických qubitov na korekciu týchto chýb a vytvorenie logického, bezchybného qubita. IBM uviedla, že ich nový algoritmus pre korekciu chýb znižuje potrebný "overhead" až o 90%. To znamená, že by mohli dodať 200 logických qubitov už v roku 2029 a neskôr až 2 000. Toto je významný krok smerom k dosiahnutiu komerčne využiteľných aplikácií kvantových počítačov, ktoré sa odhadujú na približne 150 logických qubitov.

Počet kvantových bitov na procesor.

Hrozba Pre Šifrovanie RSA: Kedy Príde?

Najväčšou senzáciou je však zistenie Greg Gdneyho (Google Quantum AI), ktorý argumentuje, že kvantové počítače budú môcť prelomiť šifrovanie RSA oveľa skôr, ako sa predpokladalo. Predošlé odhady hovorili o 8 hodinách s 20 miliónmi fyzických qubitov, ale nový výskum naznačuje, že to môže byť možné už s pod 1 miliónom "šumivých" qubitov v priebehu približne týždňa. Táto skutočnosť je alarmujúca, pretože šifrovanie RSA sa používa na ochranu rozsiahlych množstiev citlivých dát po celom svete.

Prechod na post-kvantové kryptografické protokoly (PQK) je v plnom prúde, no existuje reálna možnosť, že spravodajské služby a iné organizácie disponujú informáciami šifrovanými pomocou RSA, ktoré by sa stali čitateľnými po tom, čo kvantové počítače dosiahnu dostatočný výkon. Politické dôsledky tohto scenára by mohli byť značné.

Kvalita Qubitov: Oxfordský Rekord

Okrem pokroku v počte qubitov je dôležitá aj ich kvalita. Výskumníci z Oxfordskej univerzity nedávno dosiahli nový svetový rekord v kvalite qubitov, ktorý využíva technológiu "zachytávaných iónov". Ich qubity vykazujú chybu len raz za 6,7 milióna operácií. Tento pokrok ukazuje, že aj iné technológie okrem supravodivých obvodov (IBM) a fotónových qubitov (Sai Quantum) dosahujú významné výsledky.

Zhrnutie a Zamyslenia

Vývoj v oblasti kvantového počítania ide rýchlo dopredu. Pokroky, ktoré sme videli v posledných mesiacoch, naznačujú, že príchod praktických kvantových počítačov sa môže diať oveľa skôr, ako si mnohí mysleli. Hoci je to vzrušujúce z hľadiska technologického pokroku, zároveň prináša aj nové výzvy a riziká, najmä v oblasti bezpečnosti dát. Je dôležité, aby sme sa na tieto výzvy pripravili a aktívne pracovali na vývoji post-kvantových kryptografických protokolov, ktoré ochránia naše dáta pred kvantovým útokom.

Kedy teda konečne dosiahnu kvantové počítače svoju plnú využiteľnosť? Podľa Sabine Hossenfelderovej – "Musíme použiť kvantový počítač na to, aby sme sa to dozvedeli."

Referencie a Odkazy

• Arxiv preprint: https://arxiv.org/abs/2505.15917

Približne 67 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.34 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.