Kvantové počítače sú považované za jednu z najsľubnejších technológií tejto dekády. Čím sú však také výnimočné? Odpoveď sa skrýva v základných princípoch kvantovej mechaniky.
Predstavte si, že sa naraz otočíte doľava aj doprava alebo že hodíte mincu, ktorá zostane zároveň hlavou aj rubom, kým sa na ňu niekto nepozrie. Takto funguje superpozícia.
Qubity ako základné jednotky kvantových počítačov môžu existovať v niekoľkých stavoch súčasne. V kombinácii s previazanosťou, pri ktorej zostávajú častice prepojené aj na veľké vzdialenosti, vznikajú úplne nové výpočtové možnosti. Tieto schopnosti môžu podporiť náročné optimalizačné úlohy v riadení sietí, logistickom plánovaní a priemyselných simuláciách.
Vo vnútri kvantového počítača vládnu podmienky extrémnejšie než vo vesmíre. Teploty sa blížia k absolútnej nule, používajú sa supravodivé materiály alebo ióny chladené laserom. Iné systémy pracujú s fotónmi pri izbovej teplote, hoci ich ovládanie je náročnejšie. Ich vývoj je pritom stále len na začiatku.
Dnešné kvantové systémy sú náchylné na chyby a ťažko sa škálujú. Napriek tomu matematické dôkazy ako Shorov algoritmus naznačujú ich silu vrátane schopnosti prelomiť niektoré šifrovacie metódy.
To zvyšuje naliehavosť vývoja kvantovo bezpečnej komunikácie. Prvé aplikácie sa už objavujú najmä v molekulárnych simuláciách. Pomáhajú pri navrhovaní nových materiálov, urýchľujú výskum batérií, zlepšujú účinnosť solárnych článkov a podporujú farmaceutické inovácie.
Kým kvantové počítače dominujú titulkom, kvantové senzory sú už v praktickom nasadení. Dokážu merať mozgovú aktivitu, odhaľovať konštrukčné chyby a mapovať gravitačné polia s bezprecedentnou presnosťou.
Aj kvantová komunikácia napreduje. Po celej Európe fungujú testovacie siete pre bezpečnú distribúciu kľúčov. Výskumné inštitúcie ako Fraunhofer ILT a KIT posúvajú vývoj budúcej kvantovo bezpečnej infraštruktúry.
Prepojenie umelej inteligencie a kvantových výpočtov je mimoriadne sľubné. Už dnes môže umelá inteligencia pomáhať s kalibráciou a znižovaním ich šumu.
V budúcnosti by tak kvantová mechanika mohla urýchliť niektoré procesy učenia. Ide o kombináciu s obrovským potenciálom pre výskum aj priemysel.
To, že správne a pravidelné cvičenie má pozitívny dopad na ľudský organizmus a predlžuje dĺžku života už nejaký ten rok vieme. Naozaj však môže stačiť pár krátkych intenzívnych aktivít denne, ktoré dokopy trvajú minútu?
Martin dnes sám pomáha mladým ľuďom spájať teoretické poznatky s reálnym svetom. Možnosť rozvíjať talenty, ktoré budú formovať budúcnosť priemyslu, považuje za najväčší prínos súťaže Siemens Young Generation Award (SYGA).
Využívate vo svojom meste zdieľané bicykle? Ak áno, patríte k miliónom ľudí po celom svete. A nosíte si svoju prilbu? Používatelia týchto bicyklov to robia len zriedkakedy.
Radomír Pätoprstý, vedúci oddelenia riešení pre procesnú automatizáciu spoločnosti Siemens, o výzvach a riešeniach kybernetickej bezpečnosti v priemysle.Prečo IT ochrana nestačí, kde firmy najčastejšie podceňujú riziká a aké opatrenia dokážu ochrániť výrobu pred paralyzujúcimi útokmi? Viac v rozhovore s Radomírom Pätoprstým, vedúcim oddelenia riešení pre procesnú automatizáciu spoločnosti Siemens.