Kvantová výpočetní technika se stala jedním z oborů, které v technologickém sektoru vyvolávají největší zájem. Jednou ze společností, která projevila největší zájem o toto odvětví, je Microsoft, neboť představil nejen plán, kterým se bude řídit systém Windows 11, ale také plán, který společnost vypracuje pro vytlačení užitečných kvantových počítačů.
Americká firma definovala schéma korekce chyb pro kvantové počítače, které se ve zkratce přizpůsobí různým typům kvantového hardwaru. Prozatím jej fyzicky neimplementovala, ale již se podělila o některé zajímavé detaily: její systém je schopen převádět fyzické qubity s minimální chybovostí. Zatímco u fyzických qubitů je tedy chybovost 1 ku 1 000, u logických qubitů toto číslo ještě klesá na 1 ku 1 000 000.
Klíč ke kvantové sázce společnosti Microsoft Jak vyplývá z původní zprávy, schéma je optimalizováno pro hardware, který umožňuje libovolné spojení, jako jsou uvězněné atomy, a nikoli pro čipy s pevným spojením. Je tedy založeno na čtyřrozměrné geometrii kvantového kódu (hyperkostka) , která díky své efektivní konstrukci umožňuje vyšší toleranci chyb. To je krok, který vedl společnost Microsoft k tomu, aby posunula své možnosti až na hranici možností s cílem zvýšit průmyslový standard.
Každý blok 96 fyzických qubitů tak může tvořit 6 logických qubitů, čímž dosahuje „vzdálenosti“ opravy chyb osm (počet současných chyb, které dokáže detekovat a opravit). Oprava chyb se tedy řídí technikou zvanou „single shot“, což je termín, který upřesňuje, že k jejich opravě je zapotřebí jen několik měření. V důsledku toho nejen snižují výskyt dalších chyb, ale také zlepšují výkon. Ve skutečnosti se jim podařilo teoreticky prokázat, že toto schéma umožňuje univerzální kvantový výpočet, protože je kompatibilní se základními logickými operacemi.
V současné době společnost Microsoft nemá hardware, který by požadavky tohoto schématu podporoval, protože dostupné stroje mají maximálně 100 qubitů, zatímco optimální schéma jich potřebuje alespoň 96. Společnost Atom Computing však ve spolupráci s Microsoftem pracuje na vytvoření nového kvantového stroje, který bude mít 1 200 fyzických qubitů, s možností budoucího upgradu na 10 000 qubitů. Tato technologie však bude spoléhat na vysoce přesné lasery, což je možnost používaná k manipulaci s atomy i k jejich měření, ale přidává nové vnější omezení, které Microsoft přímo neovlivní.
Budoucnost kvantové výpočetní techniky Kvantové počítače slibují revoluci v oblastech, jako je kryptografie, umělá inteligence a simulace materiálů. Na rozdíl od klasických počítačů, které ke zpracování informací používají bity, kvantové počítače používají qubity, které mohou díky principu kvantové superpozice reprezentovat více stavů současně. To jim umožňuje provádět mnohem složitější výpočty exponenciálně vyšší rychlostí.
V této oblasti soutěží také společnosti jako Google a D-Wave . Například společnost Google dosáhla „kvantové nadřazenosti“, což je milník, kdy kvantový počítač provede úlohu, která by pro klasický počítač byla prakticky nemožná. K tomu, aby se kvantové počítače staly praktickými a dostupnými pro komerční využití, však zbývá ujít ještě dlouhou cestu.
Společnost Microsoft se díky svému zaměření na opravu chyb a spolupráci s Atom Computing staví do pozice lídra v této nově vznikající oblasti. S vývojem nových technologií a překonáváním současných problémů se v příštím desetiletí pravděpodobně dočkáme významného pokroku.