Vize, jakou potřebujeme/1721

Vize, jakou potřebujeme/1721

Podle SpaceNews byla mise Chang’e‑7 odložena jen několik hodin před plánovaným startem kvůli tajfunu Narra, který zasáhl oblast kosmodromu Wenchang.

Důvod odkladu: Tropická cyklóna přinesla silné větry a nebezpečné podmínky, které znemožnily bezpečný start. Wenchang je přímo na pobřeží, takže je extrémně citlivý na tropické systémy. Start byl nejprve posunut o jeden den, ale nakonec zcela zrušen.

K tomu ode mne:

Kromě tropické cyklóny se nabízejí ještě dvě další vysvětlení:

– S oznámením odložení se čekalo až do poslední chvíle, aby tropická cyklóna mohla být použita jako zdůvodnění, protože hlavním důvodem byla havárie Long March‑7A, který používá stejný typ raketových motorů, a příčiny havárie nebyla doposud dostatečně objasněna, případně její odstranění je časově náročnější.

– Dalším důvodem je, že možnost využití kryogenních zón a dalších specifických vlastností trvale zatemněné oblasti kráteru k provozování výkonného kvantového počítače si vyžaduje úpravu původního záměru, aby byl přínos letu co největší.

Uvidíme. Každopádně bude nutné sledovat jak aktuální dění, tak i to, proč je tato mise tak významná.

O tom, proč bude tato mise tak významná, jsem psal již v dílech 116-120, první část je zde: https://radimvalencik.pise.cz/13191-podari-se-polidstit-pocitac-ne-nekdy-ted-116.html

Jsme příliš zahleděni do konfliktu mezi „Západem“ a Ruskem, který (zatím) teritoriálně probíhá (jen) na Ukrajině. (Mj.: Kdo se ho snaží rozšířit do většího prostoru?) Důležitější je z toho hlediska něco jiného: Úplně nám unikají nejvýznamnější trendy světového dění. EU jako poskok tzv. „Západu“, přesněji současné globální moci se dostává na periferii. Tak se chvíli podívejme na oblast, která je pro perspektivu vývoje lidské pospolitosti mnohem důležitější a může mít důsledky ve dvou oblastech mimořádného významu:

– Na výraznou změnu globálních vztahů, a to nejen z hlediska váhy jednotlivých subjektů

– Na převratně novém pochopení světa, ve kterém žijeme, na smysl naší účasti v něm.

O co ve skutečnosti jde a proč je to tak důležité? Podle mě jde Číně o vybudování základny pro funkční robustní kvantový počítač, který dosáhne dostatečné úrovně samoopravitelnosti.

S kolegou T. Ganzer na tuto možnost a priority Číny máme poněkud jiné názory. Jeho pojetí dané problematiky je přínosné a zajímavé. Dal jsem jeho vyjádření AI (viz minulé pokračování). Zde je:

Já:

Má ovšem potom smysl kvantový počítač na Měsíci?

AI:

Pokud kvantový počítač potřebuje kryogeniku, Měsíc je ideální

Supravodivé qubity (Google, IBM) nebo iontové pasti (Honeywell) potřebují:

• extrémní chlazení,
• stabilní prostředí,
• minimální vibrace,
• minimální elektromagnetické rušení.

Měsíc nabízí:

• přirozené kryogenní zóny (−200 až −240 °C),
• nulovou seizmicitu,
• nulový atmosférický šum,
• nulový civilizační smog,
• možnost odstínění záření.

Pro tento typ kvantového počítače je Měsíc nejlepší místo ve Sluneční soustavě.

Pokud kvantový počítač funguje při pokojové teplotě, Měsíc není nutný

A tady přichází Čína:

Fotonické kvantové počítače (Jiuzhang, TuringQ):

• fungují při pokojové teplotě,
• nepotřebují kryogeniku,
• nepotřebují vakuum,
• nepotřebují extrémní stabilitu,
• dají se provozovat v běžném datacentru.

To znamená:

Pro fotonické kvantové počítače Měsíc není nutný. Mohou běžet v cloudu (Tianyan) a škálovat se přes optické sítě.

Ale fotonické systémy mají jeden zásadní limit

Fotonické kvantové počítače:

• nejsou univerzální,
• neumí logické qubity,
• neumí obecné algoritmy,
• jsou NISQ zařízení (specializované).

Čína je extrémně rychlá v GBS, simulacích, grafových úlohách, chemii, ale neumí zatím samoopravitelnost v plném smyslu (ani USA ji neumí, ale USA se k ní blíží přes logické qubity).

A tady se Měsíc vrací do hry.

Měsíc je ideální pro samoopravitelnost – ale jen pro určité architektury

Samoopravitelnost kvantového počítače vyžaduje:

• extrémně nízkou chybovost,
• extrémně stabilní prostředí,
• extrémně dlouhé koherenční časy,
• minimální decoherenci.

To je přesně to, co Měsíc nabízí.

Proto supravodivé, iontové a hybridní kvantové počítače mají na Měsíci obrovský smysl. Fotonické kvantové počítače mají smysl méně – ale ne nulový.

Proč by fotonický kvantový počítač přesto mohl být na Měsíci užitečný?

Extrémní stabilita optických drah

Na Zemi:

• vibrace,
• tepelné fluktuace,
• atmosférické turbulence → zvyšují ztráty fotonů.

Na Měsíci:

• žádná atmosféra,
• žádné vibrace,
• žádné tepelné šumy → fotonické sítě mohou být mnohem efektivnější.

Gigantické optické interferometry

Na Měsíci lze postavit:

• kilometrové optické lavice,
• obří interferometry,
• extrémně stabilní fotonické sítě.

To je pro fotoniku obrovská výhoda.

Integrace s lunární vědeckou infrastrukturou

Fotonické kvantové systémy mohou:

• řídit roboty,
• analyzovat data z radioteleskopů,
• zpracovávat signály z gravitačních detektorů.

6. Konečný verdikt

Ano, kvantový počítač na Měsíci má smysl – ale hlavně pro architektury, které potřebují extrémní stabilitu a kryogeniku.

Má smysl:

• supravodivé qubity
• iontové pasti
• topologické qubity
• hybridní systémy
• kvantové interferometry
• kvantové simulátory s dlouhou koherencí

Má menší smysl:

• fotonické kvantové počítače (Jiuzhang, TuringQ)

Nemá smysl:

• běžné NISQ systémy, které fungují v datacentru

K tomu:

Zatím jsme se ještě nedozvěděli, zda pro Čínu má význam využít pro kvantové počítání kryogenní zóny na Jižním pólu Měsíce.

(Pokračování)