Pod prahem — poprvé v historii
V prosinci 2024 Google oznámil výsledky, na které kvantová komunita čekala desetiletí. Jejich čip Willow se 105 supravodivými qubity dosáhl error correction pod kritickým prahem.
Co to znamená? Jednoduše: čím více qubitů přidáte, tím méně chyb vzniká. Zní to samozřejmě, ale až do teď platil opak — více qubitů znamenalo více šumu a více chyb.
Proč je práh tak důležitý?
Představte si, že stavíte zeď z cihel. Pokud je každá cihla trochu křivá, vyšší zeď bude méně stabilní. To byl dosavadní stav kvantových počítačů.
Willow poprvé ukázal, že s dostatečně kvalitními qubity funguje error correction tak, jak teorie předpovídala — exponenciální pokles chybovosti s rostoucím počtem qubitů.
Konkrétní čísla:
- Surface code s vzdáleností 3, 5 a 7
- Při každém zvětšení: 2× snížení error rate
- Best: logical error rate pod 1% (fyzické qubity mají ~0.2% error rate)
Benchmark: Random Circuit Sampling
Google také ukázal, že Willow dokáže za 5 minut vyřešit výpočet, který by nejrychlejšímu klasickému superpočítači trval odhadem 10²⁵ let (10 septilionů let).
Je to specifický benchmark a nelze ho přímo přeložit na praktické aplikace, ale demonstroval jasnou kvantovou nadřazenost v konkrétní úloze.
Co přijde dál?
Google plánuje škálovat error-corrected systémy:
- 2025–2026 — stovky fyzických qubitů, desítky logických
- 2027–2028 — tisíce fyzických qubitů, stovky logických
- 2029+ — fault-tolerant systém pro kryptografii, simulace molekul a optimalizaci
Dopady pro Česko
Kvantová korekce chyb je klíčový milestone. Bez ní jsou kvantové počítače jen drahé hračky. S ní se otevírají:
- Farmaceutický průmysl — simulace molekul pro vývoj léků
- Finance — optimalizace portfolií a risk analýza
- Kryptografie — hrozba pro RSA/ECC, přechod na post-quantum standardy
- Logistika — optimalizační problémy v reálném čase
České instituce jako ČVUT, Masarykova univerzita a AV ČR už kvantové výpočty aktivně zkoumají.
Zdroje: Google Quantum AI Blog, Nature: Quantum error correction below the surface code threshold