IBM podniká odvážné kroky v závodě o vytvoření praktických kvantových počítačů, přičemž ve srovnání s konkurenty, jako je Google, jde jedinečnou cestou. Společnost nedávno představila dva pokročilé kvantové počítače – Nighthawk a Loon – navržené k překonání klíčových omezení stávajících kvantových technologií.
Tyto nové systémy představují významný krok směrem k modularitě. Na rozdíl od konkurentů, kteří se zaměřují na stavbu stále větších celků, sestavuje IBM kvantové počítače z propojených modulů. Tento přístup se opírá o schopnost efektivně propojovat supravodivé qubity – základní stavební kameny kvantového počítání – jak v rámci těchto modulů, tak mezi nimi. Zpočátku někteří odborníci pochybovali o praktičnosti takto složitých spojení. Nyní se jim IBM snaží dokázat, že se mýlí.
Loon vyniká svou revoluční schopností „prorazit rovinu“ komunikací. Každý qubit v Loonu je propojen se šesti dalšími, což umožňuje propojení nejen horizontálně přes čip, ale také vertikálně – což je úspěch, kterému se žádný jiný supravodivý kvantový počítač nevyrovná. Nighthawk má naopak čtyřnásobnou qubitovou vazbu.
Vylepšená komunikace nabízí obrovský potenciál k překonání dvou hlavních překážek, kterým moderní kvantové počítače čelí: omezený výpočetní výkon a vrozená omylnost. Předběžné testy na Nighthawk ukazují, že je schopen zpracovávat výpočty o 30 % složitější než nejrozšířenější kvantový počítač IBM. Toto zvýšení složitosti by mohlo otevřít širokou škálu aplikací pro kvantové výpočty a pokračovat v počátečním pokroku v oblastech, jako je chemie.
IBM také propaguje jedinečnou metodu pro vytváření „logických qubitů“ – skupin fyzických qubitů, které fungují jako jednotlivé bezchybné jednotky. Na rozdíl od konkurentů, kteří využívají větší skupiny, je přístup IBM založen na menších skupinách. Tato strategie by mohla umožnit prakticky bezchybné výpočty bez potřeby milionů jednotlivých qubitů – značné náklady a technické testování. Záleží však na samotném propojení, které Nighthawk a Loon demonstrují.
Stephen Bartlett, odborník na kvantové výpočty z University of Sydney, uznává potřebu dalšího testování, ale nárůst qubitové konektivity vítá jako „významný krok vpřed“ ke skutečně výkonným kvantovým počítačům. Ačkoli je tato modulární technologie stále v plenkách, představuje slibnou cestu pro škálování kvantové technologie.
IBM stojí před řadou technických a fyzikálních výzev. Patří mezi ně optimalizace odečítání výsledků výpočtů a zvýšení koherenční doby – doby, během níž si qubity udržují svůj křehký kvantový stav, který může být ovlivněn zvyšujícím se počtem připojení. Společnost také zkoumá metody pro resetování konkrétních qubitů během výpočtů.
Do budoucna plánuje IBM v roce 2026 uvést na trh plně modulární kvantový počítač schopný ukládat a zpracovávat informace. Tento ambiciózní projekt bude stavět na znalostech získaných při testování a vývoji Nighthawk a Loon.
