Microsoft očekává, že do 10 let postaví kvantový superpočítač

To je nové měřítko, které Microsoft zavádí v době, kdy se celý průmysl snaží překonat současnou éru šumových kvantových počítačů středního rozsahu (NISQ).

„O naší cestovní mapě a době, která nás dovede ke kvantovému superpočítači, uvažujeme spíše v řádu let než desetiletí,“ řekl Svore.

V loňském roce společnost Microsoft oznámila významný průlom, když její tým poprvé upozornil na schopnost vytvořit qubity na bázi Majorany. Majoranovy qubity mají tu výhodu, že jsou velmi stabilní (zejména ve srovnání s tradičními technikami), ale jejich vytvoření je také velmi obtížné.

Microsoft na tuto technologii vsadil již v počátku a nyní, rok po prvním oznámení tohoto milníku, tým publikuje nový recenzovaný článek (v časopise Physical Review B Americké fyzikální společnosti), který potvrzuje, že skutečně dosáhl tohoto prvního milníku na cestě ke kvantovému superpočítači. Aby se Microsoft dostal k tomuto bodu, ukázal výsledky z více zařízení a mnohem více dat než před rokem, kdy tuto práci poprvé oznámil.

„Dnes jsme skutečně na základní úrovni implementace,“ řekl Svore. Máme hlučné kvantové stroje středního rozsahu. Jsou postaveny kolem fyzických qubitů a zatím nejsou dostatečně spolehlivé, aby dokázaly něco praktického a výhodného, pokud jde o něco užitečného. Pro vědu nebo pro komerční průmysl. Další úroveň, na kterou se jako průmysl musíme dostat, je úroveň odolnosti. Musíme být schopni pracovat nejen s fyzickými qubity, ale musíme tyto fyzické qubity vzít a vložit je do kódu pro opravu chyb a použít je jako jednotku, která bude sloužit jako logický qubit.“ Svore tvrdí, že k dosažení tohoto bodu bude zapotřebí kvantový počítač, který bude schopen provádět onen milion spolehlivých kvantových operací za sekundu a míru chybovosti jednu na bilion operací.

Dalším krokem je nyní vytvoření hardwarově chráněných qubitů – a Svore uvedl, že tým dělá v práci na jejich vytvoření velké pokroky. Tyto qubity budou malé (méně než 10 mikronů na stranu) a dostatečně rychlé, aby provedly jednu qubitovou operaci za méně než mikrosekundu. Poté tým plánuje pracovat na entanglování těchto qubitů a jejich ovládání pomocí procesu zvaného braiding, což je koncept, o kterém se diskutuje (většinou jako o teorii) přinejmenším od počátku roku 2000.

Poté bude následovat sestavení menšího multiqubitového systému a demonstrace úplného kvantového systému.

To je samozřejmě ambiciózní plán a vzhledem k tomu, jak dlouho Microsoftu trvalo, než dosáhl prvního milníku, si budeme muset počkat, jak dobře ho tým nyní dokáže realizovat. Vzhledem k tomu, že IBM, IonQ a další společnosti usilují o podobné výsledky – ale používají pro stavbu svých qubitů zavedenější metody – jsme nyní tak trochu v závodě ve zbrojení, abychom se posunuli za éru NISQ.

Kromě sdílení plánu dnes Microsoft také oznámil Azure Quantum Elements, svou platformu pro urychlení vědeckých objevů kombinací vysoce výkonných výpočtů, umělé inteligence a kvantové technologie, a také Copilot for Azure Quantum, speciálně vyškolený model umělé inteligence, který může vědcům (a studentům) pomoci při vytváření výpočtů a simulací souvisejících s kvantovou technologií.

Společnost Microsoft je jedním z lídrů v oblasti umělé inteligence a má ambice stát v čele tohoto rychle rostoucího odvětví. Microsoft využívá umělou inteligenci k vylepšení svých produktů, jako jsou Office 365, Teams a Azure, a nabízí své schopnosti umělé inteligence také dalším vývojářům prostřednictvím platformy Azure Cognitive Services.

Microsoft také investuje do výzkumu a inovací v oblasti AI a spolupracuje s předními společnostmi zabývajícími se AI, jako je například OpenAI. Byl uznán jako lídr v magickém kvadrantu společnosti Gartner pro cloudové služby pro vývojáře AI v roce 2022, což ukazuje jeho silnou vizi a schopnost realizace v této oblasti.

Ještě je třeba dosáhnout spousty mezistupňů, ale Krysta Svore, viceprezidentka Microsoftu pro pokročilý kvantový vývoj, řekla, že společnost věří, že vybudování kvantového superpočítače s využitím těchto qubitů, který bude schopen spolehlivě provádět milion kvantových operací za sekundu, bude trvat méně než 10 let. To je nové měřítko, které Microsoft zavádí v době, kdy se celý průmysl snaží překonat současnou éru šumových kvantových počítačů středního rozsahu .„O naší cestovní mapě a době, která nás dovede ke kvantovému superpočítači, uvažujeme spíše v řádu let než desetiletí,“ řekl Svore.V loňském roce společnost Microsoft oznámila významný průlom, když její tým poprvé upozornil na schopnost vytvořit qubity na bázi Majorany. Majoranovy qubity mají tu výhodu, že jsou velmi stabilní , ale jejich vytvoření je také velmi obtížné. Microsoft na tuto technologii vsadil již v počátku a nyní, rok po prvním oznámení tohoto milníku, tým publikuje nový recenzovaný článek , který potvrzuje, že skutečně dosáhl tohoto prvního milníku na cestě ke kvantovému superpočítači. Aby se Microsoft dostal k tomuto bodu, ukázal výsledky z více zařízení a mnohem více dat než před rokem, kdy tuto práci poprvé oznámil.„Dnes jsme skutečně na základní úrovni implementace,“ řekl Svore. Máme hlučné kvantové stroje středního rozsahu. Jsou postaveny kolem fyzických qubitů a zatím nejsou dostatečně spolehlivé, aby dokázaly něco praktického a výhodného, pokud jde o něco užitečného. Pro vědu nebo pro komerční průmysl. Další úroveň, na kterou se jako průmysl musíme dostat, je úroveň odolnosti. Musíme být schopni pracovat nejen s fyzickými qubity, ale musíme tyto fyzické qubity vzít a vložit je do kódu pro opravu chyb a použít je jako jednotku, která bude sloužit jako logický qubit.“ Svore tvrdí, že k dosažení tohoto bodu bude zapotřebí kvantový počítač, který bude schopen provádět onen milion spolehlivých kvantových operací za sekundu a míru chybovosti jednu na bilion operací.Dalším krokem je nyní vytvoření hardwarově chráněných qubitů – a Svore uvedl, že tým dělá v práci na jejich vytvoření velké pokroky. Tyto qubity budou malé a dostatečně rychlé, aby provedly jednu qubitovou operaci za méně než mikrosekundu. Poté tým plánuje pracovat na entanglování těchto qubitů a jejich ovládání pomocí procesu zvaného braiding, což je koncept, o kterém se diskutuje přinejmenším od počátku roku 2000.Poté bude následovat sestavení menšího multiqubitového systému a demonstrace úplného kvantového systému.To je samozřejmě ambiciózní plán a vzhledem k tomu, jak dlouho Microsoftu trvalo, než dosáhl prvního milníku, si budeme muset počkat, jak dobře ho tým nyní dokáže realizovat. Vzhledem k tomu, že IBM, IonQ a další společnosti usilují o podobné výsledky – ale používají pro stavbu svých qubitů zavedenější metody – jsme nyní tak trochu v závodě ve zbrojení, abychom se posunuli za éru NISQ.Kromě sdílení plánu dnes Microsoft také oznámil Azure Quantum Elements, svou platformu pro urychlení vědeckých objevů kombinací vysoce výkonných výpočtů, umělé inteligence a kvantové technologie, a také Copilot for Azure Quantum, speciálně vyškolený model umělé inteligence, který může vědcům pomoci při vytváření výpočtů a simulací souvisejících s kvantovou technologií.Společnost Microsoft je jedním z lídrů v oblasti umělé inteligence a má ambice stát v čele tohoto rychle rostoucího odvětví. Microsoft využívá umělou inteligenci k vylepšení svých produktů, jako jsou Office 365, Teams a Azure, a nabízí své schopnosti umělé inteligence také dalším vývojářům prostřednictvím platformy Azure Cognitive Services. Microsoft také investuje do výzkumu a inovací v oblasti AI a spolupracuje s předními společnostmi zabývajícími se AI, jako je například OpenAI. Byl uznán jako lídr v magickém kvadrantu společnosti Gartner pro cloudové služby pro vývojáře AI v roce 2022, což ukazuje jeho silnou vizi a schopnost realizace v této oblasti.