Kvantové počítače budou podle všeho větší dírou do světa než objev ohně!

Kvantové výpočty jsou nejvíce podceňovaným a nejvíce transformujícím technologickým průlomem od dob internetu. Všeobecně se uznává, že objev ohně byl nejzásadnějším převratem v dějinách lidstva. A před několika týdny jsem se dočetl, že jeden z hlavních ředitelů Bank of America (BAC) si myslí, že technologie, o které dnes téměř nikdo nemluví, by mohla být pro lidstvo zásadnější než oheň! To je asi tak odvážné tvrzení, jaké můžete v souvislosti s technologickými megatrendy vyslovit. Pokud je to pravda, mohla by tato technologie představovat nejslibnější a nejlukrativnější investiční příležitost v životě každého z nás. Jméno režiséra? Haim Israel, vedoucí globálního tematického investičního výzkumu v BofA. Podle jeho slov by tato technologie mohla pro lidstvo vytvořit "revoluci větší než oheň, větší než kolo". O čem to proboha pan Israel mluví? Dvě slova: Kvantové výpočty. Co je to kvantová výpočetní technika? Začnu tím, že základní fyzika tohoto průlomu - kvantová mechanika - je velmi složitá. Její úplné pochopení by pravděpodobně vyžadovalo více než 500 stran. Ale bohužel, zde se místo toho pokusím vytvořit verzi Cliff's Notes v 500 slovech. Po staletí vědci vyvíjeli, testovali a ověřovali zákony fyzikálního světa, známé jako klasická mechanika. Ty vědecky vysvětlují, jak a proč věci fungují, odkud se berou a tak dále a tak dále. V roce 1897 však J. J. Thomson objevil elektron. A odhalil nový, subatomární svět supermalých věcí, které se vůbec neřídí zákony klasické mechaniky… vůbec. Místo toho se řídily vlastním souborem pravidel, která se od té doby nazývají kvantová mechanika. Pravidla kvantové mechaniky se od klasické mechaniky liší dvěma velmi zvláštními, téměř magickými způsoby. Za prvé, v klasické mechanice se objekty nacházejí v jednom okamžiku na jednom místě. Buď jste v obchodě, nebo doma, ne v obou případech. Ale v kvantové mechanice mohou subatomární částice teoreticky existovat na více místech najednou, než jsou pozorovány. Jedna subatomární částice může existovat současně v bodě A i v bodě B, dokud ji nepozorujeme. A v tomto okamžiku existuje pouze v bodě A nebo v bodě B. Skutečné "umístění" subatomární částice je tedy určitou kombinací všech jejích možných poloh. Tomu se říká kvantová superpozice. Obrázek porovnávající klasickou a kvantovou polohu; dvě políčka se dvěma tečkami znázorňující dvě různé polohy; jedno políčko se dvěma tečkami znázorňující více poloh. Za druhé, v klasické mechanice mohou objekty "pracovat" pouze s věcmi, které jsou také "reálné". Nemůžete použít imaginárního přítele, aby vám pomohl pohnout gaučem. Místo toho potřebujete skutečného přítele. V kvantové mechanice však všechny ty pravděpodobnostní stavy subatomárních částic nejsou nezávislé. Jsou propletené. To znamená, že pokud víme něco o pravděpodobnostní poloze jedné subatomární částice, pak víme něco o pravděpodobnostní poloze jiné částice. To znamená, že tyto již superkomplexní částice mohou ve skutečnosti spolupracovat a vytvářet superkomplexní ekosystém. Tomu se říká kvantové provázání. Stručně řečeno, subatomární částice tedy teoreticky mohou mít více pravděpodobnostních stavů najednou. A všechny tyto pravděpodobnostní stavy mohou spolupracovat - opět všechny najednou - aby splnily nějaký úkol. Dost divoké, že? Je to v rozporu se vším, co nás klasická mechanika učila o světě. Je to v rozporu se zdravým rozumem. Ale je to pravda. Je to skutečné. A nyní se poprvé v historii přikláníme k tomu, jak tento jedinečný jev využít, abychom změnili všechno o všem… To je důvod, proč je pan Israel tak nadšený z kvantové výpočetní techniky. Proto si myslí, že by mohl být revolučnější než objev ohně nebo vynález kola. Nemohu než souhlasit. Zapamatujte si moje slova. Během několika příštích let se díky kvantové mechanice všechno změní. A někteří investoři na tom vydělají spoustu peněz. Kvantové počítače změní svět Studium kvantové teorie vedlo v minulém století k obrovskému pokroku. To platí zejména v posledním desetiletí. Vědci z předních technologických společností začali přicházet na to, jak využít sílu kvantové mechaniky k vytvoření nové generace superkvantových počítačů. A ty jsou nekonečně rychlejší a výkonnější než i ty nejrychlejší dnešní superpočítače. Slovy pana Israela: "Do konce tohoto desetiletí bude množství výpočtů, které můžeme provést [na kvantovém počítači], větší než množství atomů ve viditelném vesmíru." Fyzika kvantových počítačů je opět velmi složitá. Ale ještě jednou, tady je moje verze ve zkratce. Dnešní počítače jsou postaveny na zákonech klasické mechaniky. To znamená, že ukládají informace na tzv. bitech, které mohou ukládat data binárně jako "1" nebo "0". Ale co kdybyste mohli tyto klasické bity přeměnit na kvantové bity - qubity - a využít superpozici k tomu, aby byly současně "1" i "0"? A co kdybyste mohli využít entanglement a nechat všechny vícestavové qubity spolupracovat při řešení výpočetně náročných problémů? Teoreticky byste vytvořili stroj s takovým výpočetním výkonem, že by se vám dnešní nejpokročilejší superpočítače zdály starobylé. Přesně to se dnes děje. Možnosti kvantové výpočetní technikySpolečnost Google sestrojila kvantový počítač, který je asi 158 milionkrát rychlejší než nejrychlejší superpočítač na světě. To není nadsázka. Je to skutečné číslo. Představte si, jaké možnosti se skrývají za novou sadou kvantových počítačů, které jsou 158 milionkrát rychlejší než i ty nejrychlejší počítače současnosti… Konečně bychom měli takovou úroveň umělé inteligence, jakou vidíte ve filmech. Největším omezením dnešní umělé inteligence je robustnost algoritmů strojového učení, které jsou omezeny kapacitou superpočítačů. Pokud tuto kapacitu rozšíříme, získáme nekonečně lepší algoritmy strojového učení a nekonečně inteligentnější AI. Mohli bychom vymýtit nemoci. Už máme nástroje, jako je editace genů. Jejich účinnost však závisí na robustnosti základní výpočetní kapacity pro identifikaci, cílení, vkládání, řezání a opravu genů. Vložíme-li kvantovou výpočetní kapacitu, vše se odehraje bez chyby během několika sekund - což nám umožní opravit cokoli o komkoli. Konečně bychom mohli mít onen milionový elektroměr. Baterie můžeme vylepšit jen tehdy, když je budeme moci testovat. A v reálném světě je můžeme testovat jen tolik. Proto je klíčem k odemknutí baterie s milionem kilometrů simulace. A rychlost a efektivita simulací závisí na robustnosti základní výpočetní kapacity. Zvětšete tuto kapacitu 158 milionkrát a buněčná simulace bude probíhat 158 milionkrát rychleji. Ekonomické příležitosti jsou zde skutečně nekonečné.