Egy lépéssel közelebb kerültek az IBM kvantumszámítógépei ahhoz, hogy a laboratóriumokból kikerülve a valódi világban is megállják helyüket. A Samsung, a Daimler, a Honda, a JP Morgan Chase, a Barclays és más cégek ugyanis úgy döntöttek, hogy kutatási célokból igénybe fogják venni a Kék Óriás különleges masináit.

Autóipar, pénzügyi szféra és mikroelektronika

Rengeteg alapvető informatikai technológia kifejlesztése kötődik az IBM nevéhez – a mainframe-ek, a PC, a cloud computing és a blockchain, hogy csak néhány példát említsünk -, így nem meglepő, hogy a kvantumszámítástechnikában is érdekelt a vállalat. A fent említett megállapodással pedig akár meghatározó szerepe is lehet a jövőben ezen a téren. Ennek keretei között ugyanis nem csupán a cég egyéb bevételeiből finanszírozott módon folyhatnak tovább a témát érintő kutatások, hanem azok egy részéért külső vállalatok hajlandóak fizetni.

Ha sikerrel jár a kísérlet, akkor azzal több olyan számítástechnikai probléma megoldása is eljöhet, melynek legyőzésével egy ideje már küzd az ipar. Az egyre nehezebben tartható Moore-törvény mutatja, hogy a fizikai határokat feszegetjük, a számítási teljesítmény nagyságrendekkel való növeléséhez lassan koncepcióváltásra van szükség.

Ezt felismerve a vállalatok a kvantumszámítástechnika felé fordulnak. A Samsung például a mikroelektronika számára hasznos új anyagok kutatására és újszerű gyártási eljárások létrehozására használja az IBM-mel kötött megállapodását. A Merzedesek előállításáért felelős Daimler vegyi elemzéseket végeztetne el a Kék Óriás rendszerével annak érdekében, hogy új akkumulátortechnológiákkal állhason elő. Emellett járműflották útvonaltervezését bízná rá a kvantumszámítástechnikára. A JP Morgan Chase pedig olyan üzleti feladatok megoldására vetné be, mint a kereskedés, készletezés és kockázatelemzés.

Haladunk, de még messze vagyunk

A kvantumszámítógépek, ahelyett, hogy bitekben tárolnák - egyesek és nullák formájában - az adatot, qubitekkel dolgoznak, amik egyszerre vehetnek fel nulla és egyes értéket a szuperpozíció állapotának köszönhetően. Van azonban néhány kihívás, amit abszolválni kell ahhoz, hogy működhessen egy erre alapuló számítógép. Például extrém hideg szükséges ahhoz, hogy a kvantumfizikai eljárások ne szakadjanak meg. Ezt az IBM Q kriotartálya oldja meg (lásd nyitóképünket).

Egy kvantumszámítógép több qubitet képes egyszerre feldolgozni, így adva meg egy időben az összes megoldást egy problémára. Ezt az úgynevezett kvantumösszefonódás teszi lehetővé. És, míg egy qubit az információ két állapotának tárolását teszi lehetővé egy időben, két qubit már négyet, három qubit pedig nyolcat és így tovább. Azonban az információ kiolvasása a qubitekből azzal jár együtt, hogy összeomlanak a qubit állapotok egyetlen, nullákból és egyesekből álló sorozatba, ami nem feltétlenül jelenti a megfelelő választ.

A fentiek tükrében már érthető, hogy miért csak pár qubites eszközöket tudtak eddig létrehozni a témával foglalkozó vállalatok. A Samsung és a többi partnercég az IBM Q Network névre keresztelt rendszerét használja, mely online hozzáférést nyújt a Kék Óriás 20 qubites rendszeréhez. Eközben persze a vállalat folyamatosan dolgozik újabb megoldások létrehozásán. Ennek keretei között már kifejlesztett egy 50 qubites prototípust, amit a tervek szerint a jövőben a partnerei is használhatnak majd.

De a vállalat nem korlátozza csupán a nagy cégek számára a kvantumtechnológiát. Az IBM Q Experience programja révén, interneten keresztül is elérhető a kvantumszámítástechnika az általános kutatást végzők számára. Ennek köszönhetően már 35 kutatási eredmény jöhetett létre.

Minden előrelépés ellenére azonban még mindig gyerekcipőben jár a kvantumszámítástechnikai iparág. Figyelembe véve a már megkötött kereskedelmi megállapodásokat is, napjainkban gyakorlatilag csak kísérletezés, kutatás van egyelőre terítéken. Az IBM úgy véli, hogy az igazi áttörés körülbelül akkor érkezik el, amikor a kvantumszámítógépek képesek lesznek egyszerre legalább ezer qubittel dolgozni.