Podaří se polidštit počítač? Ne někdy, teď!/140
Podaří se polidštit počítač? Ne někdy, teď!/140
V noci z 12. na 13. srpna jsme měli možnost sledovat vyvrcholení meteorického roje Perseidy. Jeho průlet končí 24. srpna, a právě v tento den by mělo dojít k další velmi významné kosmické události: Odstartování čínské mise Chang’e‑7. 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
Mj. bezprostředně se týká i naší problematiky, tj. toho, co lze nazvat s nadsázkou „polidštění počítače“. 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. Položil jsem AI následující otázku:
Já:
Lze si představit vzájemnou komunikaci kvantových počítačů Tebou popsaného typu se synergickými efekty?
AI:
Kvantový počítač na Měsíci má smysl hlavně pro architektury, které potřebují extrémní stabilitu, kryogeniku a dlouhé koherenční časy; fotonické systémy jako Jiuzhang.
Vzájemná komunikace kvantových počítačů popsaného typu – tedy:
- fotonických kvantových systémů s extrémním škálováním (čínská cesta),
- supravodivých či iontových systémů s opravou chyb (americká cesta),
- hybridních kvantových simulátorů,
- a potenciálně i lunárních kvantových zařízení v kryogenních zónách,
má smysl a může vést k synergickým efektům, které žádný z těchto systémů samostatně nedokáže.
Proč komunikace mezi kvantovými počítači dává smysl
Každá kvantová architektura má jiné silné stránky:
Fotonické systémy (Čína)
- extrémní paralelismus,
- obří počet fotonů,
- rychlé statistické simulace,
- výborné pro grafové úlohy, chemii, strojové vidění, GBS.
Supravodivé systémy (USA)
- univerzální logické qubity,
- možnost spouštět libovolné algoritmy,
- pokročilá korekce chyb,
- výborné pro optimalizaci, kryptografii, modelování.
Lunární systémy
- extrémní stabilita,
- extrémně dlouhé koherenční časy,
- přirozené kryogenní prostředí,
- ideální pro interferometry, gravitační detekci, fyziku vysoké přesnosti.
Každý typ je silný v něčem jiném.
Když spolu komunikují, vzniká kvantová síť, která je silnější než kterýkoli jednotlivý počítač.
Jaké synergické efekty mohou vzniknout
- Hybridní kvantové algoritmy
Část výpočtu běží na fotonickém systému (extrémní paralelismus), část na supravodivém systému (univerzální logika), část na lunárním systému (extrémní přesnost).
To je podobné jako dnešní kombinace CPU + GPU + TPU, ale v kvantové verzi.
Kvantové distribuované simulace
Například:
- fotonický systém generuje obrovské množství kvantových stavů,
- supravodivý systém je analyzuje,
- lunární systém provádí extrémně přesné interferenční měření.
To umožní simulace:
- temné hmoty,
- kvantové gravitace,
- komplexních chemických reakcí,
- materiálů s exotickými vlastnostmi.
Kvantový internet nové generace
Fotonické systémy jsou přirozeně kompatibilní s optickými vlákny. Supravodivé systémy nejsou – ale mohou být připojeny přes kvantové převodníky.
Lunární systémy mohou být připojeny přes:
- laserové linky,
- kvantové teleportace,
- fotonické satelitní relé.
Vznikne kvantová síť, která propojí Zemi a Měsíc.
Samoopravitelnost díky redundanci
Fotonické systémy mají statistickou samoopravitelnost. Supravodivé systémy mají logickou samoopravitelnost. Lunární systémy mají fyzikální stabilitu.
Když se propojí:
- chyby se mohou opravovat mezi systémy,
- redundantní výpočty mohou běžet paralelně,
- výsledky se mohou ověřovat křížově.
Vznikne robustní kvantová síť, která se sama stabilizuje.
Kvantová AI nové generace
Fotonické systémy jsou ideální pro:
- strojové vidění,
- grafové analýzy,
- paralelní vzorkování.
Supravodivé systémy jsou ideální pro:
- optimalizaci,
- rozhodování,
- logické operace.
Lunární systémy jsou ideální pro:
- extrémně přesné fyzikální měření,
- kvantové senzory,
- interferometrické vstupy.
Vznikne kvantová AI, která má tři mozky – každý specializovaný.
Co je k tomu potřeba
- Kvantové převodníky mezi fotonickými a supravodivými qubity
Toto se už vyvíjí (USA, Německo, Čína).
- Kvantové satelitní relé
Čína už má Micius – první kvantový satelit.
- Lunární optické komunikační uzly
Chang’e‑7 a Chang’e‑8 mají testovat laserové komunikace.
- Kvantové protokoly pro distribuované výpočty
To je oblast, která se teprve rodí.
K tomu:
Tak se máme na co těšit. Pokud jde o spolupráci „napříč“ světa dnes až příliš polarizovaného, nejsem takový optimista jako AI.
(Pokračování dalším tématem)