Český vědec vyvíjí kvantový počítač ve spolupráci s laureátem Nobelovy ceny
Doc. dr. Bojan Torosov z Ústavu fyziky pevných látek – BÚN se podělil o svou vizi o kvantových technologiích. Kvantová teorie dosahuje zhruba stého výročí a už nyní má významný dopad na lidstvo, což vedlo k tomu, že OSN prohlásila rok 2025 za rok kvantové vědy a technologií.
Podle Torosova jsou mnohé technologie, které běžně používáme – laserové přístroje, medicínské zařízení, rentgeny a NMR, založeny na kvantové mechanice. Přesto zůstává tato oblast zahalena tajemstvím a záhadnostmi. Řekl: „Kvantová věda se zdá být čím dál důležitější s nástupem nové generace kvantových technologií.“
V posledních desetiletích se objevují nové kvantové technologie, které pracují na mnohem nižší úrovni, zaměřující se na jednotlivé kvantové systémy jako jsou atomy a fotony. To umožňuje rozvoj kvantových počítačů a komunikací.
Existují společnosti, které již prodávají kvantové počítače, ale vývoj v této oblasti teprve začíná. Torosov varoval: „Tyto stroje jsou stále prototypy, které jsou pro vědce velmi zajímavé a umožňují provádět různé experimenty, ale cílem je vytvořit škálovatelný kvantový počítač s velkým počtem kvantových bitů a nízkými chybovými poměry, což by již umožnilo řešení reálných problémů.“
Velké společnosti jako IBM a Google intenzivně spolupracují s univerzitami a často oznamují významné průlomy, ale často se spekuluje o tom, co bylo skutečně dosaženo s pomocí kvantových počítačů. Torosov uvedl příklad nedávné zprávy od HSBC a podotkl, že „kdo si přečte samotnou vědeckou publikaci, vidí více červených vlajek než na sjezdu v Buzludži.“
Jedním z potenciálních použití kvantových počítačů je finanční sektor, zejména při výpočtech složitých finančních nástrojů. Torosov dodal: „Osobně považuji za zajímavější aspekt farmaceutiku a vědu o materiálech. Kvantové počítače by měly simuluje kvantové systémy, protože klasické počítače mají potíže se simulací interakcí molekul.“
Každým rokem se objevují ohromující výsledky v této oblasti a letos byla Nobelova cena za fyziku udělena v oblasti kvantové vědy, což také vysvětluje velký skok v cenách akcií firem vyvíjejících kvantové počítače. „Jsme blízko praktickému velkému průlomu, ale kolik blízko, to nelze určit,“ dodal.
Kanadský startup, na kterém Torosov pracuje, spolupracuje s firmou Johna Martinise, jednoho z nositelů Nobelovy ceny z roku 2025. „Naším cílem je postavit škálovatelný kvantový počítač, který dosáhne praktického kvantového převahy. Existují prototypy a další krok je škálování a dosažení reálných praktických úkolů. Cesta je dlouhá.“
Podle Torosova je oblast kvantových počítačů multidisciplinární, vyžaduje znalosti fyziků, teoretických experimentátorů, matematiků, informatiků a inženýrů. „Potřebujeme úsilí lidí s různorodými znalostmi a dovednostmi,“ dodal.
Kvantové počítače nejsou považovány za alternativu klasických počítačů, ale jako jejich doplněk. Stejně jako každá nová technologie, i tato nese rizika, jako například obavy, že kvantový počítač by mohl rozluštit jakýkoliv kryptografický systém. Ačkoli to zatím není možné, už se diskutuje o post-kvantové kryptografii.
Evropská unie si uvědomuje důležitost této technologie a významně investuje do univerzitních skupin, přičemž také vzniká řada startupů, které se snaží rozvinout průmysl. „I v Česku se na této úrovni pracuje, na Katedře kvantových technologií na Fyzikálním fakultu Univerzity Karlovy. Bereme tuto výzvu vážně a připravujeme bakaláře, magistry a doktorandy, abychom tak připravili půdu pro stále více specialistů v této oblasti.“
Přestože první české startupy v oblasti kvantových technologií dosud nevznikly, „to je také plánováno jako krok do blízké budoucnosti,“ dodal Torosov.
V pátek (14.11) se uskuteční podzimní den otevřených dveří na Fyzikálním fakultě UK, kde kromě populární přednášky o kvantových počítačích budou mít návštěvníci možnost navštívit laboratoře a seznámit se s vědou, která se zde provádí.
