Pred nekaj leti so kvantni računalniki zveneli kot znanstvena fantastika – nekaj, kar bomo morda videli čez desetletja. Danes pa je ta prihodnost morda bližje, kot si mislimo. Microsoft je objavil, da je razvil prvi topoprevodni čip, imenovan Majorana 1, kar bi lahko bil ključni korak proti razvoju uporabnih kvantnih računalnikov.
Material, ki lahko spremeni vse
Srčika preboja ni zgolj v tehnološki dovršenosti, ampak v materialu. Microsoft je ustvaril prvi topoprevodnik – eksotičen material, ki omogoča bolj stabilne in skalabilne kubite (kvantne bite). To pomeni, da bi lahko v prihodnje gradili čipe z milijonom kubitov, kar bi odprlo vrata reševanju problemov, s katerimi se današnji računalniki enostavno ne morejo spoprijeti.
Kot je dejal Chetan Nayak, vodilni raziskovalec pri Microsoftu: »V bistvu smo se vprašali – kakšen bi moral biti prevodnik za kvantno dobo? In odgovor nas je pripeljal do topoprevodnika.«
Več kot le teoretični preboj
Čeprav se to morda sliši abstraktno, je napredek zelo konkreten. Microsoft je na čip velikosti človeške dlani že uspel namestiti osem topoloških kubitov. Cilj? Povečati to število na milijon. Po ocenah strokovnjakov bi tak čip zmogel več kot vsi današnji superračunalniki skupaj – združeni.
Boštjan Batagelj s Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani je ob tem poudaril: »Kvantni računalniki postajajo realnost. Nova arhitektura čipov ne omogoča le več kubitov, ampak tudi bolj stabilne računske procese. A izziv ostaja – ohraniti koherenco kvantnih bitov dovolj dolgo za kompleksne izračune.«
Uporabnost danes – in jutri
Zanimivo je, da kvantni algoritmi že danes pomagajo podjetjem – tudi brez pravih kvantnih računalnikov. Uporabljajo se na simulatorjih kvantnih računalnikov, kar omogoča hitrejše reševanje optimizacijskih problemov v logistiki, proizvodnji, celo v financah.
En tak primer prihaja iz Univerze v Ljubljani, kjer v okviru projekta KTTK21 kvantne metode uporabljajo za izboljšanje komunikacijskih in transportnih procesov na testnem poligonu Luka Koper.
A kam nas vodi razvoj?
Batagelj opozarja, da vsak preboj lahko pomeni tudi slepo ulico: »Morda bo daljšo koherenco kvantnih bitov lažje doseči s fotonskimi čipi. Tudi EU močno vlaga v fotonske kvantne tehnologije. In to znanje imamo tudi v Sloveniji.«
To je pomemben opomnik: kvantna prihodnost ni zapisana le v eni smeri. Morda bo prevladala tehnologija, ki je danes še v senci. Morda pa bo Microsoft s čipom Majorana 1 odprl vrata resnično uporabnim kvantnim računalnikom že v nekaj letih.