
To zjawisko nazywa się superpozycją i jest podstawą fizyki
kwantowej. Dziś na świecie działa już kilkadziesiąt prototypowych komputerów kwantowych.
W 2019 roku firma Google ogłosiła osiągnięcie tzw. „kwantowej supremacji”. Ich procesor Sycamore wykonał w 200 sekund obliczenie, które klasycznemu superkomputerowi zajęłoby tysiące lat.
W 2023 roku IBM zaprezentował procesor Condor z 1121 kubitami. To ponad trzykrotnie więcej niż w ich układzie z 2021 roku. Dla porównania, jeszcze w 2017 roku największe maszyny miały poniżej 100 kubitów.
Liczba kubitów to jednak nie wszystko. Kluczowa jest ich stabilność. Obecne kubity utrzymują stan kwantowy przez ułamki sekund. Błąd w obliczeniach pojawia się średnio co kilkaset operacji.
Dlatego rozwijane są systemy korekcji błędów, które wymagają nawet kilkudziesięciu fizycznych kubitów do stworzenia jednego „logicznego” kubitu odpornego na zakłócenia.
Szacuje się, że do przełomowych zastosowań w kryptografii lub symulacjach chemicznych potrzeba co najmniej 1 miliona stabilnych kubitów logicznych.
Dziś jesteśmy wciąż daleko od tej liczby. Największe maszyny operują na poziomie około tysiąca kubitów fizycznych.
Czy zbliżamy się do przełomu w komputerach kwantowych?
——
Rynek jednak jak widać rośnie bardzo szybko. Według danych branżowych globalne inwestycje w technologie kwantowe przekroczyły 35 mld dolarów.
Chiny przeznaczyły na badania kwantowe ponad 10 mld dolarów, w tym na budowę Narodowego Laboratorium Nauk Kwantowych w Hefei. Unia Europejska prowadzi program Quantum Flagship o budżecie 1 mld euro.

Stany Zjednoczone w ramach National Quantum Initiative zainwestowały kilka miliardów dolarów w badania i rozwój. Wyścig ma więc nie tylko wymiar technologiczny, ale też geopolityczny.
Kolejny raz widać, ze nauka i rozwój idzie równolegle w parze z polityką. Nowe odkrycia dotyczą także tzw. kubitów topologicznych, które mają być bardziej odporne na błędy.
Nad takimi rozwiązaniami pracuje m.in. Microsoft. Jeśli ta technologia zadziała, może znacząco przyspieszyć budowę skalowalnych komputerów kwantowych.
Komputery kwantowe mają potencjał zmienić kilka kluczowych sektorów. W farmacji mogą symulować cząsteczki i skrócić czas opracowywania leków z lat do miesięcy. W finansach pozwolą szybciej analizować ryzyko w skomplikowanych portfelach inwestycyjnych.
W kryptografii mogą złamać obecne standardy szyfrowania oparte na algorytmie RSA.
Eksperci podkreślają jednak, że do realnych zastosowań komercyjnych może minąć jeszcze 10–20 lat. Z drugiej strony trzeba mieć na uwadze fakt, że wyścig trwa i z każdym rokiem rozwój tego sektora przyspiesza.
Nikt nie wyklucza, że przełom nie nastąpi szybciej.





