Společnost International Business Machines (IBM) podnikla další významné kroky směrem k praktickému využití kvantových počítačů, které by mohly v příštích letech zásadně proměnit svět výpočetní techniky.
V návaznosti na svůj postup do druhé fáze programu Quantum Computing Benchmarking Initiative agentury DARPA odhalila nové technologické pokroky i ambiciózní plán, podle něhož očekává dosažení kvantové výhody do konce roku 2026 a odolnost proti chybám do roku 2029. Kromě toho představila i dvě klíčové inovace – procesory Nighthawk a Loon – které hrají zásadní roli v naplnění tohoto cíle.
Nový kvantový procesor IBM Quantum Nighthawk představuje zásadní krok vpřed ve výkonu i architektuře. Společnost potvrdila, že jeho konstrukce umožní v blízké době dosáhnout tzv. kvantové výhody – tedy situace, kdy kvantový počítač dokáže překonat klasické výpočetní systémy v konkrétním úkolu. Současná verze procesoru disponuje 120 qubity propojenými 218 laditelnými spojkami, což představuje o 20 % vyšší počet spojů než u předchozí generace. Tato vylepšená struktura umožňuje provádět výpočty o 30 % složitější, čímž se otevírá cesta k řešení dosud nepřekonatelných problémů v oblastech, jako jsou simulace materiálů, optimalizace či umělá inteligence.
IBM plánuje procesor Nighthawk v následujících letech dále rozvíjet. Do roku 2028 by měl mít až 1 000 qubitů a spojky s delším dosahem, které umožní efektivnější komunikaci mezi jednotlivými částmi systému. Tyto vylepšené systémy mají sloužit jako základ pro demonstraci skutečné kvantové výhody. Společnost zároveň spolupracuje s akademickými institucemi a výzkumnými organizacemi na vytvoření otevřeného systému sledování kvantové výhody, který by měl ověřovat všechny budoucí testy a zajistit jejich transparentnost.
Zatímco Nighthawk se zaměřuje na výkon, druhý projekt – IBM Quantum Loon – sleduje cíl ještě ambicióznější: kvantové výpočty odolné proti chybám. Tento procesor využívá odlišnou architekturu a IBM již nyní tvrdí, že úspěšně prokázala všechny klíčové komponenty potřebné k realizaci této technologie. Pokud se podaří plán naplnit, mohly by systémy Loon do konce desetiletí nabídnout stabilní výpočty, které nebudou trpět typickými problémy kvantových systémů, jako je ztráta koherence či chybovost měření.
Boj s chybami a technologický pokrok ve výrobě
Jednou z největších překážek kvantových výpočtů je oprava chyb, které vznikají kvůli extrémní citlivosti qubitů. I drobná změna v prostředí může narušit výpočet a ovlivnit jeho výsledek. IBM v této oblasti oznámila průlom: podařilo se jí přesně dekódovat chyby v reálném čase pomocí klasického výpočetního hardwaru. Tento výsledek dosáhla dokonce o rok dříve, než plánovala.
V říjnu společnost zveřejnila, že dokáže spouštět svůj algoritmus pro opravu chyb na standardních čipech společnosti AMD, čímž demonstrovala schopnost integrovat kvantové a klasické výpočty do jednoho funkčního celku. Tato kombinace přibližuje IBM k dosažení tzv. užitečného kvantového výpočtu, který by mohl nalézt praktické využití v průmyslu, vědě či finančním sektoru.
Dalším klíčovým krokem byla modernizace výroby. IBM přesunula produkci kvantových čipů do závodu na 300mm wafery v komplexu Albany NanoTech v New Yorku. Tento krok měl okamžitý efekt: doba výroby každého procesoru se zkrátila na polovinu a fyzická složitost kvantových čipů se zvýšila desetinásobně. Díky tomu je nyní společnost schopna testovat více návrhů paralelně a zrychlit inovační cyklus.
Cesta ke komerčnímu využití kvantových technologií
Otázka, zda je IBM v současnosti nejlepším kandidátem na úspěch v oblasti kvantového počítání, je stále otevřená. Faktem ale zůstává, že žádná jiná firma nemá za sebou tak dlouhou historii výzkumu v této oblasti. IBM kombinuje desítky let zkušeností s klasickým výpočetním hardwarem a softwarovým inženýrstvím s praktickým přístupem ke komercializaci kvantových technologií.
Podle plánů společnosti by kvantové počítače odolné proti chybám měly být funkční do roku 2029, přičemž jejich rozšíření do praxe a plná komerční využitelnost by mohly nastat kolem roku 2033. Teprve tehdy se očekává, že tyto systémy nabídnou reálný výkon pro řešení složitých problémů mimo laboratorní prostředí.
Na rozdíl od menších startupů, které se soustředí výhradně na kvantové technologie a jsou často závislé na dalším financování, má IBM výhodu v finanční stabilitě a diverzifikovaném byznysu. Díky tomu si může dovolit dlouhodobý výzkum bez okamžité potřeby zisku. Tento přístup jí umožňuje budovat technologii krok za krokem a minimalizovat rizika, která jsou pro mladé technologické společnosti často likvidační.
IBM jako stabilní lídr nové éry výpočetní techniky
Přestože může trvat ještě několik let, než se kvantové počítače stanou běžně využívanou technologií, IBM má v této oblasti nejsilnější výchozí pozici. Její strategie propojující klasické výpočty s kvantovými systémy, pokrok v opravě chyb i moderní výrobní kapacity jí dávají konkurenční výhodu, kterou si jiné firmy teprve budují.
Pro investory, kteří hledají expozici vůči kvantovým technologiím bez zbytečného rizika, představuje IBM solidní volbu. Společnost kombinuje konzervativní finanční stabilitu s inovačním potenciálem, který by mohl v příštím desetiletí zásadně změnit celý technologický sektor.
IBM se tak z firmy, která kdysi definovala éru klasických počítačů, postupně mění na průkopníka kvantové éry. A pokud naplní své plány na dosažení kvantové výhody a odolnosti proti chybám, může znovu potvrdit své místo mezi nejvlivnějšími technologickými giganty světa.
