IBM pokročila vo vývoji kvantového počítača

DSL.sk, 28.2.2012

Spoločnosť IBM, International Business Machines, dnes informovala o výraznom pokroku vo vývoji kvantových počítačov.

Spoločnosť oznámila dosiahnutie miery chybovosti a doby udržateľnosti kvantového stavu, ktoré sú podľa IBM už blízko hranice konštrukcie praktického kvantového počítača s množstvom qubitov.

IBM využíva na implementáciu kvantového bitu, qubitu, supravodiče. Dnes oznámila dva nové dosiahnuté výsledky, jeden s tzv. 3D qubitom a jeden so systémom troch tzv. 2D qubitov.

U 3D qubitu, uzatvoreného v komore o veľkosti cca 4 centimetre, sa spoločnosti podarilo udržať kvantový stav po dobu 100 mikrosekúd, dva až štyrikrát dlhšie ako u doterajších najlepších časov. Takáto doba je už podľa IBM dostatočná na aplikáciu schém na opravu chýb a vedci môžu začať skúmať vývoj systémov s viacerými qubitmi a postupne stovkami až tisíckami qubitov.

Zároveň IBM informovala o úspešnom uskutočnení logickej operácie CNOT v systéme troch 2D qubitov. Jednotlivé qubity si v tomto prípade udržiavali kvantový stav po dobu 10 mikrosekúnd a operácia bola úspešná v 95% prípadoch. Tento výsledok rovnako umožňuje dosahovať bezchybný výpočet aplikáciou schém na opravu chýb a môže viesť k systémom s viacerými qubitmi.

Čip rozmerov 8 mm x 4 mm so systémom troch qubitov (foto: IBM)

Kvantové počítače majú uskutočňovať svoje výpočty nad stavom reprezentovaným N previazanými qubitmi, pričom pre praktické účely by malo byť N rádovo minimálne niekoľko desiatok až stoviek. Vďaka kvantovým vlastnostiam sa operácie v kvantových počítačoch nebudú vykonávať nad jedným N-bitovým číslom ale naraz nad priestorom všetkých možných hodnôt. Výpočty v prípade mnohých algoritmov tak môžu byť exponenciálne rýchlejšie ako algoritmy na súčasných počítačoch.

Ako príklad prvého výrazného dopadu kvantových počítačov poukazuje IBM na možnosť rýchlo faktorizovať veľké čísla, ktorá by okamžite viedla k prelomeniu mnohých kryptografických algoritmov.

Kvantové počítače, aspoň podľa ich tvorcu D-Wave Systems, sú už v súčasnosti skonštruované. D-Wave Systems predstavila počítač, ktorý je podľa spoločnosti kvantový, už v roku 2007. Tento jednoúčelový počítač určený pre vykonávanie jednej operácie nemá ale výkon dokazujúci jeho kvantové vlastnosti a zároveň viacero expertov nie je presvedčených, že počítač skutočne využíva kvantový efekt.

V horizonte koľkých rokov respektíve desaťročí by IBM mohla vyvinúť praktický kvantový počítač spoločnosť neuviedla.


Najnovšie články:



Diskusia:

kryptografia Od: rouen | Pridané: 28.2.2012 9:39 len mi tak napadlo-existuju vobec (a su prakticky pouzitelne) aj ine systemy kryptografie ako tie zalozene na tom ze nevieme efektivne faktorizovat velke cisla? Odpovedať Známka: 7.4 Hodnotiť:

Re: kryptografia Od: mdl... | Pridané: 28.2.2012 9:50 http://en.wikipedia.org/wiki/One-time_pad Odpovedať Známka: 8.0 Hodnotiť:

Re: kryptografia Od: martin_ | Pridané: 28.2.2012 9:56 Vsetky sifrovacie algoritmy su zalozene na rieseni nejakeho zloziteho problemu, resp. desifrovanie bez znalosti klucu je zlozity problem. Samozrejme existuje mnoho zlozitych problemov okrem faktorizacie cisiel, napr. Elliptic curve cryptography Odpovedať Známka: 4.5 Hodnotiť:

Re: kryptografia Od: xvzf | Pridané: 28.2.2012 22:29 napr. tie synchronne Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

ibm, ibm Od: ľuboš | Pridané: 28.2.2012 9:45 Stačilo by úplne, ak by IBM pokročila na daňových úradoch... Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:

Re: ibm, ibm Od: kukokuk | Pridané: 28.2.2012 9:56 Pozor pozor.. IBM nema nic spolocne s nasim danovym systemom. Software od IBM sa ma zacat pouzivat az od buduceho roku. Momentalne ma vsetko na svedomi nejaka..-bank spolocnost, blizka nasim papalasom, a aj ked to malo byt zavedene od noveho roku 2012, stale to nefunguje, a stale sa pytaju ze co to mali zrobit. Odpovedať Známka: 4.3 Hodnotiť:

Re: ibm, ibm Od: Element2 | Pridané: 28.2.2012 12:04 Nepravda. Odpovedať Známka: 2.7 Hodnotiť:

Re: ibm, ibm Od: ľuboš | Pridané: 29.2.2012 1:06 podľa DU je to firma KONS pod IBM- Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:

alternativy Od: ethael | Pridané: 28.2.2012 9:53 Ano. Klin sa klinom vybija. Kvantova kryptografia. mily clanok napriklad na lupa<dot>cz s nazvom: "kvantova kryptografie pro bezpecnou distribuci klicu" Prakticke celosvetove nasadenie je vsak otazkou.... Odpovedať Známka: 8.5 Hodnotiť:

qubit Od: niioniio | Pridané: 28.2.2012 9:55 dodavaju k tomu 3D qubitu aj 3D okuliare alebo si ich treba zvlast dokupit? Odpovedať Známka: 4.3 Hodnotiť:

Re: qubit Od: 1234abcd | Pridané: 28.2.2012 11:42 V case kvantovych PC budu mat vsetci tieto okuliare implantovane uz pri narodeni. Odpovedať Známka: 7.3 Hodnotiť:

Re: qubit Od: meno2 | Pridané: 28.2.2012 11:48 true story Odpovedať Známka: 6.9 Hodnotiť:

5 znakov. Od: lolo21 | Pridané: 28.2.2012 10:09 sú nejaké návrhy, stačí si vyhľadať niečo o "post-quantum cryptography" Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:

Vykon Od: mugvaj | Pridané: 28.2.2012 10:22 Teoreticky. Kolko qubitový kvantový počítač by sa výkonovo vyrovnal dnešným najvýkonnejším superpočítačom? Dajme tomu teda do nejakých 10 petaflops? Viem, že je to zložitejšie porovnať, ale čisto zo zvedavosti a pre predstavu by ma to zaujímalo. Odpovedať Známka: 8.8 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: vedator | Pridané: 28.2.2012 13:10 ... jedno qubitovy ... na vypocty ti staci jeden obycajny atom ... Odpovedať Známka: -4.0 Hodnotiť:

Re: Vykon Od reg.: Pjetro de | Pridané: 28.2.2012 14:23 Trocha nechapem ako moze mat 1-quibitovy kvantovy pocitac vykon 10 PFLOPs. Podla mna nijako. Jednym quibitom mozem rozumiet cokolvek, cely atom, proton, elektron, foton - ide len o to aby jednoducho quibit podliehal chorym zvratenym zakonom kvantovej mechaniky. Po pridani dalsieho quibitu rychlost stupne na 2-nasobok a mozno by nebolo treba vyrazne viac ako efektivnych vypoctovych 1024 quibitov (sucasne rekordy su 7 ci 8 previazanych quibitov na neslusne kratke doby). Faktom ale je ze k efektivnym quibitom musia pristupovat aj quibity na opravy chyb ci dalsie riadiace quibity, ktore pocet zdvihnu o stovky % (nasobky). Celkovy pocet quibitov v kvantovom pocitaci by preto nebol okolo tisicky, ale az 3-4 tisic. Odpovedať Známka: 2.0 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: mugvaj | Pridané: 28.2.2012 15:45 Takže s každým pridaným qubitom rastie výkon exponenciálne? Čiže môžem to chápať tak, že ak by sme technicky dospeli do stavu kedy nebude problém vyrobiť chip s lubovolným počtom qubitov, získame počítač s nekonečným výkonom? Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:

Re: Vykon Od reg.: zeratul | Pridané: 28.2.2012 16:07 Kazdtm pridanym qubitom sa rychlost bude zvacsovat, ale tak ako dneska, resp. za par rokov narazime na limity pri zmensovani tranzistorov, tak urcite aj tu budu nejake problemy, ze to len tak lahko nepojde zvacsovat pocet donekonecna. Ale ked si predstavis plne funkcny 1024qubitovy pocitac (cize naraz moze byt v 2^1024 stavoch, ja si to neviem take velke cislo predstavit), tak otazka zvysovania vykonu bude asi na druhom mieste, lebo sak naco :) Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: mugvaj | Pridané: 28.2.2012 16:25 Hej, to je mi jasné, len ak správne chápem, rozdiel je v tom, že pridaním jedného tranzistora u dnešných čipov nenavýšiš výkon exponenciálne na rozdiel od pridaním jedného qubitu v chipe qaputera. Niečo som si k tomu našiel. 30 qubitový chip by mal vraj výkon ako 1 mld. tranzistorov na dnešných chipoch. Čiže dnes bežné procesory aj v domácnostiach. Celkom sila. “In principle, we don’t need many qubits to create a powerful computer,” explained Du. “In terms of information density, a silicon microprocessor with 1 billion transistors would be roughly equal to a quantum processor with 30 qubits.” http://goo.gl/HmH9K No a načo taký výkon v budúcnosti? Čo ja viem? Hmm, simulácia slnečnej sústavy, galaxie, všetkých javov v nej... v reálnmo čase?-) Ale to už je len moja fantázia : ) Odpovedať Známka: 8.2 Hodnotiť:

Re: Vykon Od reg.: Pjetro de | Pridané: 28.2.2012 17:19 Na to, aby sme vedeli vypocitat to, co je dnes v principe nemozne a zalozene len na exponencialnej zlozitosti hladania riesenia, hlavne NP-uplne problemy. Potom by cela dnesna kryptografia zalozena na asymatrickom RSA sifrovani bola v .... Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:

Re: Vykon Od reg.: Pjetro de | Pridané: 28.2.2012 17:16 Ano exponencialne. Mozno som velmi prestrelil a tych 1024 je neskutocne vela - a mozno nie. Kazdopadne 2^1024 nie je pre mna nepredstavitelne cislo, v 2-kovej sustave ma 1025 cifier, v desiatkovej "len" 309. V laickom uvode do "teorie velkych cisel" si viem predstavit monstra ako 2@65536 (2 tetrované na 65536 ... t.j. "zhora asiociativna" mocninova veza 65536 dvojok) ... potom tu mme dalsie sialene operacie na generovanie monstier ako kvintacia, sextacia, septimacia ... centacia ... a potom sa uz bavime ako tieto cisla vobec zapisavat, nakolko uz pri primitivnej tetracii 20 metrov vysoka exponencialna veza z 65536 dvojok ani je prilis efektivny zapis... Mozno by stacilo 64 qiubitov, mozno 128 ... Treba sa spytat experta na kvantove pocitanie. Este si musi vytvorit konto na DSL. Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: mugvaj | Pridané: 28.2.2012 18:18 Pjetro. Keď som založil tento podtopic, myslel som si, že sa k mojej otázke určite vyjadríš a tak sa aj stalo... Len by som ťa poprosil aby si si uvedomil, že nie všetci tu na fóre máme mozgový potenciál a kapacitu Einsteina (to nemáš ani ty a pochybujem že aj niekto, kto navštevuje toto fórum. Ale určite ťa beriem ako vedecky vzdelaného človeka a tvoje komenty si rád prečítam vždy). Len preboha si uvedom, že nie si na diskusnom science fóre, ale na "obyčajnom" webe pre "obyčajných" ľudí. Ale aj my sa zaujímame o vedu, hoci len v populárnom vysvetlení vedeckých javov. Vážim si ťa. Ale ešte viacej by som si ťa vážil, keby si do každého príspevku necpal svoje "vedátorstvo", ktorému tu 99% ľudí aj tak nerozumie. Čo tak svoje príspevky obrátiť opačne a vysvetlovať ich populárne pre ľudí? Niekedy mi tie tvoje nekonečné monológy vedeckých faktov lezú na nerva:) --> Odpovedať Známka: 2.5 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: mugvaj | Pridané: 28.2.2012 18:18 -->Skús popremýšľať. Ešte raz opakujem, vážim si ťa, si vzdelaný, vieš o čom hovoríš, ale to tvoje podanie (častokrát aj arogantné)ľudí od diskusie skôr odpudí. A napr. ja by som si pár mojich laických otázok rád ujasnil s takým človekom, ktorý mi ich vie aj laicky ale na princípoch fyzických zákonov vysvetliť... ;-) Sorry za dĺžku príspevku, ale nedalo mi:) Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: Sheer-Mirage | Pridané: 28.2.2012 19:05 Ja myslím, že je to dobre tak, ako je. Pietro a jeho výklady už patria k DSL.sk rovnako ako tlačenie cez wifi, Hospodárová a plnokrvníky. :) Odpovedať Známka: 6.4 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: ... | Pridané: 28.2.2012 20:02 Terminologia ktorej nerozumies ale nie je problem Pjetra. Ja rad citam jeho prispevky a aj ked niecomu nerozumiem, z kontextu to pochopim aspon do takej miery, ze viem co tym chcel povedat, alebo aspon o co priblizne ide. Nemyslim, ze hovori nejako extra zlozito a zase rozpisovat veci, ktore si sam mozes najst je zbytocne. Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: AmadeusQ | Pridané: 28.2.2012 23:31 Si pán Odpovedať Známka: -3.3 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: ... | Pridané: 28.2.2012 23:52 Ked vyrasties aj ty taky budes. Mozno Odpovedať Známka: 7.5 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: mugvaj | Pridané: 29.2.2012 9:12 Potom nechápem, akému účelu diskusie slúžia, keď si všetko môžem vygoglovať a všetky moje nedostatky vo vzdelaní (aj tie, na ktoré nemám a bez jednoduchšieho výkladu ich len ťažko pochopím)sú na nete. Matfyz nemám, v SAV tiež nepracujem, ale neznamená to, že som blbý... Odpovedať Známka: 3.3 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: ... | Pridané: 29.2.2012 10:22 Ale ja som nikde nepovedal ze si blby. Disksuia je diskusia, moze sa pisat o com kolvek, ci uz v ramci alebo mimo temy. Ja len hovorim, ze ak nepoznas zaklad, tak potom by pjetro musel rozpisovat nie svojich obvyklych 10 prispevkov, ale minimalne 30. Odpovedať Hodnotiť:

Re: Vykon Od reg.: Pjetro de | Pridané: 29.2.2012 7:47 Vdaka za postreh. Toz pravda, arogantny podton mi obcas ujde. Ale casto to myslim humorne. "Mojenko zlate karpave" bolo u nas na gympli kedysy v 90. rokoch bezne oslovenie profesorom s titulom Mgr. na hodine X. A "Deti moje osprostene" boli pre Majstra-N taka bezna vec, ze s tym bol v eteri pre miliony ludi :) Ale odtal-potal. Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:

Re: Vykon Od reg.: Pjetro de | Pridané: 29.2.2012 7:47 Pisem mozno trocha zlozitejsie, ale nemyslim si ze IT portaly cita uplne bezna laicka verejnost (napr. tety sekretarny nie, ani J. Hospodarova ...... a dasia vyrazna majorita populacie). Pochybujem ze DSL ma navstevnost ako SME a kazdy clanok si precitaju stovky tisic ludi. Ludia trocha podkuti v IT (nedajboze informatiku aj studovali) musia byt zakonite podkuti aj v matike, preto bez matiky sa informatika studovat neda. Ak by to niekto skusil, osobne by som ho asi prizabil. Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:

Re: Vykon Od reg.: Pjetro de | Pridané: 29.2.2012 7:47 Z tohoto pohladu je dobre ze som odisial z akademickej pody, lebo co sa tam deje posl,. 10-15 rokov je nieco neutocne. Uroven sa ruti do zumpy (nemozno vsak generalizovat a hadzat vsetkych do jedneho vreca, ide o priemer). Ked nieco potrebuje matematicke vysvetlenie, tak potrebuje a myslim ze netreba mat PhD z matiky na matfyze, aby sa mojim commentom dalo rozumiet. Ale cest vynimkam ako vysvetlovacky o nekonecnach (kardinalne cisla, mohutnosti mnozin) ci nieco tazsie z analyzy, algebry, geometrie ... to sa na gymploch skutocne neuci a ani nebude ze ano :) Ale co, iny nebudem ... Odpovedať Známka: 7.1 Hodnotiť:

Re: Vykon Od: 52-ka | Pridané: 29.2.2012 9:09 A ani nebuď, lebo to by sme Ti už vôbec nerozumeli... :-) Odpovedať Známka: 2.0 Hodnotiť:

preklep Od: prekleper | Pridané: 28.2.2012 10:28 article.replace("viaerými", "viacerými"); this.delete(); Odpovedať Známka: 6.5 Hodnotiť:

Re: preklep Od: Element2 | Pridané: 28.2.2012 12:53 Musis takto article = article.replace("viaerými", "viacerými"); Odpovedať Známka: 8.6 Hodnotiť:

do konca roka Od: johnconnor | Pridané: 28.2.2012 13:28 zase sme raz blizsie ku skynetu :) Odpovedať Známka: 8.7 Hodnotiť:

Pridať komentár