Po desetiletích slibů, odkladů a nenaplněných očekávání začíná kvantová technologie přecházet z výzkumných laboratoří do komerční sféry. Klíčové body Kvantové výpočty míří ke komerčnímu využití Technologie může změnit farmacii i finance Q-Day představuje hrozbu pro současné šifrování Největší překážkou zůstává chybovost kvantových systémů Největší technologické společnosti světa, investoři i vlády stále více sázejí na to, že během několika příštích let budou kvantové počítače schopné řešit úlohy, které jsou pro dnešní výpočetní techniku prakticky nedosažitelné. Zatímco ještě před několika lety byla tato oblast považována za vzdálenou budoucnost, dnes již desítky organizací experimentují s prvními praktickými aplikacemi. Očekávání jsou obrovská. Potenciální využití sahá od vývoje nových léků přes optimalizaci finančních trhů až po kybernetickou bezpečnost a umělou inteligenci. Současně však přetrvávají pochybnosti. Někteří vědci upozorňují, že technologické překážky zůstávají mimořádně náročné a že cesta ke skutečně užitečným kvantovým počítačům může být delší, než nyní průmysl předpokládá. Technologičtí giganti sázejí na přelom do roku 2030 Mezi největší zastánce kvantových výpočtů dnes patří společnosti Microsoft (MSFT) , Alphabet (GOOGL) , IBM (IBM) a Nvidia (NVDA) . Právě tyto firmy patří mezi hlavní investory a vývojáře technologie, která by mohla zásadně změnit způsob zpracování informací. Zdroj: Shutterstock Velkou pozornost vyvolalo nedávné představení nové generace čipu Majorana 2 od společnosti Microsoft. Firma současně uvedla, že do roku 2029 očekává vznik kvantového počítače schopného řešit komerčně využitelné problémy. Také Alphabet a IBM počítají s tím, že užitečné kvantové systémy budou dostupné přibližně kolem roku 2030. Optimismus investorů se výrazně promítá i do kapitálových trhů. Společnost Quantinuum, podporovaná firmou Honeywell, vstoupila letos na burzu Nasdaq s oceněním přesahujícím 15 miliard dolarů. Akcie konkurenční společnosti IonQ (IONQ) od září 2024 vzrostly o více než 700 %. Rostoucí zájem není omezen pouze na soukromý sektor. Spojené státy oznámily plán investovat dvě miliardy dolarů formou kapitálových podílů do devíti kvantových společností. Vlády stále častěji vnímají kvantové technologie jako strategickou oblast s potenciálním dopadem na ekonomiku i národní bezpečnost. Podle odhadů společnosti McKinsey dnes ve světě fungují desítky kvantových systémů. Do roku 2030 by jejich počet mohl vzrůst až na přibližně 5 000. Jak vlastně fungují kvantové počítače Základní rozdíl mezi běžným a kvantovým počítačem spočívá ve způsobu zpracování informací. Klasické počítače pracují s bity, které mohou nabývat hodnoty nula nebo jedna. Veškeré výpočty, software i umělá inteligence jsou nakonec postaveny právě na těchto dvou stavebních kamenech. Kvantové počítače využívají takzvané qubity. Ty mohou existovat ve více stavech současně, což jim umožňuje analyzovat velké množství možných řešení najednou. Často se používá přirovnání k bludišti. Klasický počítač musí postupně procházet jednotlivé cesty, dokud nenajde správnou. Kvantový počítač je schopen zkoumat velkou část bludiště současně a výrazně urychlit hledání optimálního řešení. Právě tato schopnost představuje hlavní důvod, proč jsou kvantové technologie považovány za potenciálně revoluční. Technologie je však stále v rané fázi vývoje. Podle výzkumu Kalifornského technologického institutu bude prakticky využitelný kvantový počítač potřebovat minimálně 1 000 logických qubitů. Současný systém Genesis společnosti Oxford Quantum Circuits disponuje pouze 16 logickými qubity. Farmacie, finance i boj proti podvodům Přestože vývoj pokračuje, řada firem již dnes testuje možné komerční využití kvantových výpočtů. Jednou z nejperspektivnějších oblastí je farmaceutický průmysl. Molekulární interakce probíhají na kvantové úrovni, a proto by kvantové počítače mohly mnohem přesněji modelovat chování chemických látek a biologických procesů. Společnost Alphabet například spolupracuje s firmou Boehringer Ingelheim na výzkumu nových léčiv. Další projekty zahrnují vývoj baterií ve spolupráci s Mercedes-Benz nebo materiálový výzkum s firmou Bosch. Významný potenciál vidí také finanční sektor. Banka JPMorgan Chase (JPM) očekává, že kvantové systémy budou schopné efektivněji analyzovat rozsáhlé objemy dat, zlepšit řízení rizik, oceňování aktiv a optimalizaci investičních portfolií. Další zajímavou oblastí je detekce podvodů. Kvantové modely již v některých experimentech prokázaly schopnost snižovat počet falešných poplachů a současně zachytit více skutečných podvodných transakcí. Společnost Mastercard (MA) testovala ve spolupráci s Oxford Quantum Circuits experimentální systém pro odhalování finančních podvodů. Výsledky ukázaly nižší počet falešných pozitivních detekcí oproti současným metodám. Hrozba pro kryptoměny a současné šifrování Jedním z nejdiskutovanějších témat je takzvaný Q-Day. Označuje okamžik, kdy budou kvantové počítače dostatečně výkonné na prolomení dnes používaných kryptografických metod. Moderní zabezpečení internetu, bankovnictví, státních institucí i kryptoměn je založeno na matematických problémech, jejichž řešení by současným počítačům trvalo prakticky nemožně dlouho. Výkonný kvantový počítač by však mohl tyto výpočty zvládnout mnohem rychleji. Obavy vyvolává zejména strategie označovaná jako „harvest now, decrypt later“. Útočníci mohou citlivá data krást již dnes a čekat na dobu, kdy budou kvantové systémy schopné jejich šifrování prolomit. Významné riziko představuje tato situace zejména pro kryptoměny. Blockchainové projekty proto začínají stále více investovat do vývoje takzvané postkvantové kryptografie. Americký Národní institut pro standardy a technologie již schválil několik nových kvantově odolných algoritmů a průběžně představuje další kandidáty. Největší překážkou zůstávají technické problémy Navzdory rostoucím investicím zůstává před celým sektorem řada překážek. Největším problémem je takzvaný šum. Kvantové jevy jsou mimořádně citlivé na okolní prostředí. Teplo, elektromagnetické pole nebo jiné rušivé vlivy mohou způsobovat chyby ve výpočtech. Zdroj: Shutterstock Vývojáři proto intenzivně pracují na systémech oprav chyb. Někteří odborníci však upozorňují, že vytvoření dostatečně stabilního řešení nemusí být jednoduché. Další výzvou je vývoj specializovaného softwaru, algoritmů a propojení mezi kvantovými a klasickými počítači. Přesto většina technologických firem věří, že se tyto problémy podaří postupně vyřešit. Kvantové počítače pravděpodobně nenahradí současnou výpočetní techniku, ale stanou se její specializovanou nadstavbou pro nejnáročnější úkoly. Stejně jako umělá inteligence mohou během příští dekády vytvořit zcela nové trhy a zásadně změnit fungování řady průmyslových odvětví. Po letech teoretických debat se kvantové výpočty stále více přesouvají do reality a mnoho největších světových společností již sází na to, že tato změna přijde dříve, než si většina investorů dnes uvědomuje.