IBM udostępnia procesor kwantowy na platformie chmurowej

IBM Research za pośrednictwem specjalnej platformy IBM Quantum Experience, udostępniło moc obliczeniową procesora kwantowego, który fizycznie znajduje się w placówce T.J. Watson Research Center. Brzmi to nieprawdopodobnie, jednak zanim zaczniecie podskakiwać z radości, przeczytajcie spokojnie dalszą część informacji. Takie jednostki są powszechnie uznawane za przyszłość, bowiem pozwalają na znacznie szybsze obliczenia niż klasyczne krzemowe układy, ale jeszcze nie istnieją w wersjach uniwersalnych. Model IBM wykonuje algorytmy tylko określonego rodzaju. Dzisiaj nowa technologia dopiero raczkuje, aczkolwiek jak przyznaje jeden z ekspertów, to właściwy krok w kierunku uzyskania całkowicie funkcjonalnego komputera kwantowego. IBM zapowiada, że konstrukcje 20 razy wydajniejsze zobaczymy w przyszłym dziesięcioleciu.

IBM poczyniło bardzo istotne postępy w kierunku użytecznego komputera kwantowego - powiedział Chris Ford, profesor elektroniki kwantowej na Uniwersytecie w Cabridge.

Cała tajemnica procesorów kwantowych tkwi w „kubitach” czyli bitach kwantowych. Tradycyjne jednostki operują na ustalonych wartościach 1 lub 0. Natomiast model kwantowy wykorzystuje mechanizm zwany superpozycją, więc w trakcie obliczeń znajduje się w stanie pośrednim. Pojedynczy wynik obliczeń komputera kwantowego będzie niepewny. Istotne staje się zatem wykonanie całej serii obliczeń i dopiero ich średnia wartość z dużą dokładnością określi prawidłowy wynik - tym dokładniejszy, im więcej komputer dokona owych obliczeń. Kubit niesie w sobie także o wiele więcej informacji, niż zero-jedynkowy bit, dlatego jest w stanie wykonać równolegle wiele operacji. Procesor z uwagi na czułość i podatność na uszkodzenia trzymany jest w niskiej temperaturze w kriogenicznej lodówce. Opisywany model posiada raptem 5 kubitów, jednak firma ma nadzieję w ciągu najbliższych 10 lat przygotować wersje posiadające od 50 do nawet 100 kubitów. IBM korzystał z kubitów stworzonych z nadprzewodzących metali umieszczonych w krzemie, więc technologii powszechnej w przemyśle półprzewodnikowym. Warto wspomnieć, że bardziej zaawansowane komputery kwantowe już istnieją m.in. produkcji D-Wave Systems, wykorzystywane w celach wojskowych (Lockheed Martin).

Rozwiązanie IBM oparte na usłudze chmurowej oraz specjalnym interfejsie, pozwala użytkownikowi wykonywać określone algorytmy, które następnie trafiają do symulatora lub kolejki operacji wykonywanych przez procesor kwantowy. Oczywiście, osoby zainteresowane dostępem do zasobów IBM muszą wysłać specjalny formularz z informacją o szczegółach jego wykorzystania, stopniu doświadczenia naukowego itp. Jak podaje rzecznik prasowy firmy, ograniczenia są konieczne dla zabezpieczenia infrastruktury przed botami oraz niepożądanymi użytkownikami. Potencjalnie taka moc obliczeniowa może posłużyć do np.: złamania zaawansowanych zabezpieczeń. Obecne standardy opierają się na złożoności szyfrowania, które procesor kwantowy jest w stanie bardzo sprawnie przeliczyć. Generalnie, pewnie wymusi to zweryfikowanie aktualnie stosowanych metod szyfrowania i rozpocznie nowy rozdział w ich historii. Summa summarum - rozwiązanie będzie użyteczne tylko dla ekspertów, który potrafią wykorzystać jego potencjał, aczkolwiek sama idea może zachęcić większą część społeczności do sprawdzenia, jak nauka czyni taką formę obliczeniową możliwą do zrealizowania.