Mentionsy

Audycje powstają dzięki wspierającej nas społeczności patronek i patronów.

Ha, użyję takiej metafory jak z kotem Schrödingera.

Także takiego uniwersalnego komputera kwantowego to jeszcze nie ma w tym momencie, ale są urządzenia, które jeszcze nie działają w sposób uniwersalny, czyli nie są w stanie rozwiązać wszystkich problemów, ale...

I teraz następne pytanie jakby w tym byłoby, czy już osiągnęliśmy tą quantum advantage, czyli czy te urządzenia kwantowe są w stanie policzyć lub coś przewidzieć lepiej niż komputery klasyczne.

Ta dziedzina też rozwijała się w takim kierunku, żeby połączyć komputery kwantowe, takie jakie mamy teraz, z superkomputerami klasycznymi i w niektórych problemach użyć przewag klasycznych, a w niektórych tych kwantowych najlepiej to połączyć.

piast, Q się nazywa bardzo po polsku, to może jeszcze przypomnijmy trochę podstaw i wyjaśnijmy te różnice między klasyczną elektroniką, która opiera się, jak wiemy, na systemie dwójkowym, informacje zamieniane są w ciąg zer i jedynek, łącznie z tym wokalem, który właśnie do Państwa nagrywam, a Wy go odbieracie.

I teraz oczywiście przy takim zapisie informacji musimy opracować inne algorytmy na policzenie określonych problemów.

I teraz przy takiej reprezentacji są pewne problemy, które można rozwiązać szybciej i bardziej optymalnie używając komputerów kwantowych.

Więc tu jest pewna przewaga tych komputerów kwantowych w superpozycji, że mają jakby większą pojemność informacji na tej samej liczbie fizycznych elementów, dzięki temu, że teraz co do superpozycji jest.

Który wynika albo z algorytmów, ale nawet jak algorytm jest doskonały, wynika też z tych niedoskonałości w maszynach, jakie teraz mamy.

Mechanika kwantowa ogólnie decyduje o zachowaniu układu w bardzo niskich temperaturach.

Więc do tej pory wszystkie takie hardware'owe rozwiązania na realizację komputerów kwantowych są w bardzo niskich temperaturach.

W grę, no chyba, że nigdy nie można mówić nigdy w fizyce, bo można zawsze wymyśleć jakąś nową technologię, która będzie miała efekty kwantowe w temperaturze pokojowej.

Teraz tych jonów nie musi być tam dużo.

Może od tego powinniśmy zacząć, dlaczego te komputery kwantowe teraz się dzieją, dlatego teraz są budowane.

Jest taki postęp technologiczny, że teraz jesteśmy w stanie manipulować pojedynczymi cząstkami.

techniczne umiejętności do kontrolowania pojedynczych cząstek, to możemy właśnie budować teraz komputery kwantowe jako cała społeczność, jako naukowcy i inżynierowie.

Z jednej strony będą miały temperaturę rzędu jakiejś mikrokalwinową, a z drugiej strony temperaturę pokojową, więc to jest też duży problem.

To chyba jest z tego, co słyszałem od producentów, najdroższa część komputera kwantowego to właśnie te kable podobne.

Tutaj może zdefiniuję, co to jest symulator kwantowy, więc jeżeli mamy układy fizyczne, które są bardzo trudne do zrozumienia, takim sztandarowym układem, który zawsze się wspomina, wtedy we wszystkich grantach się go opisuje, to jest nadprzewodnik wysokotemperaturowy, ponieważ nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe jest cały czas niezrozumiałe,

A gdyby udało się zrozumieć do końca nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe i popchnąć tą temperaturę do temperatury pokojowej, to nagle mielibyśmy nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej, które można by użyć w przesyłaniu prądu w energetyce, to byłoby duży przełom.

Do tej pory fizycy nie rozumieją do końca, na czym polega nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe i dlaczego nadprzewodnik nadprzewodzi.

No i teraz te nadprzewodniki wysokotemperaturowe, te materiały, które się eksperymentalnie wynajduje, że one nadprzewodzą, są bardzo skomplikowane.

I teraz jeżeli mamy układ fizyczny, który możemy zbudować na wzór tego układu, który daje nam nadprzewodnictwo, ale troszeczkę w prostszy sposób.

to czy dodaje mi nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe, czy nie.

I wtedy mogę zejść do takiego minimalnego systemu, który daje mi nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe, czyli mogę zrozumieć, co daje właściwie, co potrzebne jest, żeby osiągnąć to nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe, a potem jak jestem w stanie...

ten układ zmieniać, to jestem w stanie przeprowadzać tak naprawdę eksperymenty, które pokażą mi na przykład, jak zwiększyć temperaturę, w którym nadprzewodnictwo bierze udział.

I teraz, jeżeli jesteśmy w stanie stworzyć układ, który będzie symulował ten układ, który chcemy zrozumieć, ale w sposób kontrolowany, w sposób prostszy.

Teraz właśnie te komputery kwantowe, które tak naprawdę są symulatorami kwantowymi, bo jeszcze nie osiągnęły tego poziomu, tego Universal Quantum Computer, mogą nam pomóc.

Na tradycyjnych komputerach kryptografia przestanie wystarczać, bo komputer kwantowy szybko ją złamie.

To była główna motywacja do zbudowania komputera kwantowego.

Teraz rozwijają się inne szyfry.

Jesteśmy w takim momencie, że gdyby teraz powstał komputer kwantowy, to myślę, że świat już pewnie by się nie zawalił, ale nie chcemy tego sprawdzać, tylko chcemy najpierw te, po pierwsze, szyfry klasyczne rozwinąć, ale też zacząć kryptografię kwantową, czyli taki typ kryptografii, też oparty na mechanice kwantowej,

No i teraz, jeżeli mamy mapę dokładną pola grawitacyjnego i pola magnetycznego, a takie mapy mamy, i teraz, jeżeli mamy układ na pokładzie, który będzie bardzo czuły do bardzo małych zmian pola grawitacyjnego i magnetycznego, jak to razem połączymy, to możemy ominąć GPS, możemy po prostu wiedzieć, gdzie jesteśmy, jak się poruszamy właśnie poprzez ten kwantowy sensor czuły na pole magnetycznej i grawitacyjnej.

Oczywiście nie mówimy tutaj o laptopie, tylko mówimy tutaj o takich superkomputerach w centrach obliczeniowych, gdzie możemy napisać odpowiednie programy, które nam pomogą potem zrozumieć komputer kwantowy i...

I na przykład te pięć qubitów ja jestem w stanie zasymulować na komputerze klasycznym i porównać z tym, co dostaję z komputera kwantowego, żeby zobaczyć, czy mój komputer kwantowy działa tak, jak powinien działać.

No i teraz, jeżeli dobrze wszystko jest dla pięciu qubitów, no to jest duża szansa, że jak ja zwiększę i potem już nie mogę tego zasymulować, ale że będzie cały czas dobrze, pomimo, że zwiększę, skomplikuję ten układ.

I my tworzymy metody, żeby rozwiązać problem kwantowy w przypadku wielu ciał, czyli jeżeli mamy wiele tych kubitów i chcemy naprawdę wszystko wziąć pod uwagę, nie jakieś uśrednienia pola średniego, czy jakieś inne przybliżenia, tylko chcemy naprawdę dokładnie to rozwiązać, bo to jest nam potrzebne do zrozumienia komputera kwantowego.

to metody na rozwiązywanie mechaniki kwantowej wielu ciał i jeszcze w przypadku otwartych systemów, ponieważ taki komputer kwantowy ma jakieś tam zaszumienie, oddziałuje z innymi układami, musimy też robić czytanie z tego komputera, czy zapisywanie coś na nim, więc jest taki open system, to metody na takie otwarte układy w przypadku kwantowych i wielu ciał, to takich metod jest bardzo mało i cały czas rozwijamy te metody.

Zarówno na poziomie matematycznym, koncepcyjnym, jak też potem trzeba to zaprogramować i uruchamiać na superkomputerach klasycznych.

Na to otrzymaliśmy finansowanie w zeszłym roku w ramach programu Era Chair.

Czy wytwarza jakieś stany kwantowe, ten stan GHZ, czy kota Schrödingera, który jest taki potrzebny?

Teraz my z kolei, nie tylko my, ale właśnie również nasi współpracownicy, wykorzystujemy i projektujemy takie nierówności, takie testy, często wzorowane właśnie na tych nierównościach Bela, które pozwolą stwierdzić, czy pewne stany kwantowe w tym komputerze kwantowym zostały osiągnięte, czy nie.

No a teraz ta grupa z Bristolu założyła firmę i rozwijała to w kierunku komputerów kwantowych.

I teraz wiadomo, że jeżeli są większe finanse, no to to wszystko posuwa się szybciej.

Natomiast w tym momencie mamy komputery, gdzie można się zalogować, wykupić czas i robić pewne obliczenia na tych komputerach.

Albo wykupić czas, albo też są różne programy takie, że w mniejszym zakresie nawet bezpłatnie można mieć dostęp do komputera kwantowego.

Na konferencjach naukowych teraz, tylko w mojej dziedzinie, czyli atomy, molekuły, optyka kwantowa, no myślę, że około połowa sesji jest poświęcona komputerom kwantowym i symulatorom kwantowym.

Musimy pamiętać, że jeszcze jesteśmy dalecy od zbudowania takiego uniwersalnego komputera kwantowego o dużej mocy obliczeniowej.

Pewnie nie, dlatego że komputery są zaszumione, więc ma się i taki szum z tego, że ta sztuczna inteligencja musi coś sobie zoptymalizować i taki szum po prostu z niedoskonałości komputera kwantowego.

No więc jeżeli to jest efekt kwantowy, jeżeli naprawdę jest efekt kwantowy, no to sztuczna inteligencja, która istnieje obecnie, to jest klasyczna sztuczna inteligencja w komputerach klasycznych, no to, że ona nie będzie miała świadomości, a że kwantowość może dać świadomość, no więc to też jest jakaś teza.

Teraz zwalniam państwa z bycia naukowcami, którzy muszą mówić super precyzyjnie, ale trochę tak na czuja.

Teraz pytanie, jak bardzo?

No z drugiej strony jednak te najlepsze komputery to chyba są Google'a, IBM'a, Quera, czyli grupa Michelukina.

Też jest taki trend, że nawet jeżeli firmy powstają, nawet też w Wielkiej Brytanii, bo też mieliśmy taką wizytę w Wielkiej Brytanii, gdzie oglądaliśmy od środka, jak działa firma kwantowa, jak działa uniwersytet, jak ją wspiera, no to jednak w którymś momencie, jak firmy osiągają sukces albo są coraz ważniejsze, to coraz większy jest wkład amerykański w te firmy.

Wielka Brytania ma od lat taką strategię, od jakiegoś czasu też i Francja, a teraz jest to hiszpańska strategia kwantowa, czy niemiecka, ale Polska takiej strategii nie ma, nie wszystkie kraje mają.

W momencie dopiero, kiedy mieliśmy pomysł, taki grant jak Era Czerny, taki jest program europejski, który nam może pomóc,