Bude kvantový počítač brzy ve vašem mobilu?

Mám pro vás dobrou zprávu. Skutečně bude v budoucnu kvantový počítač za pár kaček. Čtěte dál, jak je to možné. Kvantové počítače by přitom měly mít v některých úlohách o několik řádů rychlejší výpočty než počítače běžné. 

Dnes jsou kvantové počítače pro běžné lidi nedostupné, protože jsou to příšery chlazené na teploty něco nad absolutní nulu. Ovšem chytré hlavičky přišly na to, že takové chlazení vůbec není nutné, když se kvantový počítač postaví jinak než doposud. Aby bylo jasné jak je to možné, vysvětleme si věci následující metaforou.

Kvantové počítače jsou vlastně postaveny na kvantové provázanosti. Odtud se také bere jejich rychlost, protože ta je mnohem rychlejší než světlo. Provázanost si můžeme představit jako jemňoučké vlákno napnuté mezi dvěma bójkami na úplně klidné hladině vody. Ony bójky jsou částice, to vlákno představuje kvantovou provázanost. Dobře pochopíme, že když do jedné z bójek strčíme, jemné vlákno se přetrhne. To je metafora našeho pozorování částice nebo vlivu prostředí na ni, tedy nárazu nějaké další částice. A také když by se bójka zmítá, dopadne to stejně. To je zase metafora tepelného kmitání částic. Je tedy úplně jasné, proč je třeba chladit vše téměř až na absolutní nulu. Tím se zastaví jak pohyby bójky, tak pohyby jiných částic, které by do "bójky" mohly narazit. To je metafora klasického přístupu k udržení provázanosti, aby mohly kvantové počítače pracovat.

Takové chlazení a také dokonalá izolace proti vnějších vlivům, které by mohly "šťouchnout" do našich "bójek", jsou technicky velmi náročné a tím i drahé. Je tady ale i jiná možnost, jak udržet "bójky" v klidu. Zazdít je do betonu! To by s bójkami šlo, ale s částicemi těžko, ne? Ale co takhle částice "zazdít" do diamantu, který je ještě daleko pevnější než onen beton? Dobře se chápe, že pak se částice ani nehnou, i když do nich šťoucháme my nebo okolí jinými částicemi. Provázanost se tedy udrží bez chlazení a izolace od okolních vlivů. Pochopitelně diamanty nemusí být přírodní, ale jsou umělé, technické, takže drahé nejsou. A už je jasné, že takového řešení může být výhledově velmi levné.

Konkrétně se do diamantu, což je vlastně uhlíková atomová mřížka, místo jednoho uhlíku dá dusík a místo vedlejšího uhlíku nechá místo prázdné. Vlastnosti takového páru jdou číst a ovlivňovat. Ale tyto technické podrobnosti už necháme na jejích tvůrcích. Jen kdyby to někoho moc zajímalo, může si přečíst o věci více v nějakém článku. Jen si ještě uveďme, že kvantová provázanost není záležitost jen dvou částic a jednoho jejich spojení, ale může to být věc mnoha částic a provázanostní sítě mezi nimi. To pak dává možnost vytvořit kvantový počítač.

A kdybyste se chtěli dozvědět velmi názorným a jasným výkladem o dalších podivnostech kvantové mechaniky, co takhle zkusit další články?:
Malování slepého malíře vysvětluje kvantovou mechanikuVytváří pozorování v kvantové mechanice realitu?Kdy neplatí Heisenbergovy relace neurčitosti kvantové mechanikyMěl Einstein pravdu, že je kvantová mechanika "špatně"?