Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Jak se vyznat v algoritmech pro kvantové počítače?

Kvantové technologie zažívají boom. Spolu s ním také výrazně roste počet odborných publikací, které tuto technologii zkoumají.

Od 100stránkových článků přiznávajících, že algoritmy bude možné nasadit nejprve za 10 let, až po třístránkové zprávy oznamující zdařilou implementaci algoritmů, avšak s velmi omezenými výsledky.

Jen málo odborných článků splňuje obojí, a tak je i pro řadu odborníků náročné se zorientovat v problematice algoritmů pro kvantové počítače.

Tuto mezeru se snaží zaplnit nová přehledová studie Jakuba Marečka z Centra umělé inteligence FEL ČVUT a dalších 44 autorů z univerzit i soukromého sektoru…Studii s názvem „Výzvy a příležitosti v kvantové optimalizaci“ otiskl renomovaný magazín Nature Reviews Physics.

Jakub Mareček z Centra umělé inteligence FEL ČVUT, foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT
Jakub Mareček z Centra umělé inteligence FEL ČVUT, foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT

Proč a kdy?

Kvantové počítače jsou vhodné na řešení některých složitých úloh, které by klasickým počítačům trvaly dlouho, nebo by je nedokázaly vyřešit vůbec…Často uváděným příkladem je luštění zašifrovaných zpráv, ačkoliv některá populární podání této úlohy nejsou zcela věrohodná.

Dalším takovým příkladem jsou optimalizační úlohy, které mají za cíl najít nejlepší možné řešení – třeba nejrychlejší trasu na mapě s ohledem na dopravní situaci nebo vhodné využití rozpočtu.

A právě na optimalizační algoritmy se zaměřuje nová studie. Mapuje různé přístupy k optimalizaci a nabízí jejich srovnání i predikce dalšího vývoje.

České vysoké učení technické v Praze, které patří k největším a nejstarším technickým vysokým školám v Evropě, se logicky zajímá o kvantové technologie. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT
České vysoké učení technické v Praze, které patří k největším a nejstarším technickým vysokým školám v Evropě, se logicky zajímá o kvantové technologie. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT

Pomoc až 1121 qubitů

Autoři také upozorňují na největší výzvy oboru. „Abychom využili výhody kvantových počítačů, bude potřeba provést ještě celou řadu výzkumů.

A nemůže zůstat jen u teoretického bádání,“ upozorňuje Jakub Mareček z Centra umělé inteligence FEL ČVUT. „Klíčové budou experimenty, práce s reálnými technologiemi a ověření našich hypotéz v praxi.

I proto jsem rád, že ve skupině máme firmy jako IBM, které kvantové počítače vyvíjejí, rozumějí jim a ochotně s námi sdílejí své poznatky,“ dodává. Díky tomu může skupina dr. Jakuba Marečka využívat pro výzkumné účely počítače IBM Q, které mají až 1121 qubitů.

Na některé operace jsou lepší kvantové počítače, na některé ty klasické. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT
Na některé operace jsou lepší kvantové počítače, na některé ty klasické. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT

Hledání optim

Zatím ale ani počítače IBM Q nejsou schopny qubity udržovat dostatečně dlouho koherentní, aby překonaly nejlepší dostupné klasické počítače.

Ty dokážou řešit konvexní optimalizační problémy, kde lokální optima jsou globálními optimy, v dimenzích 1020 i větších, které kvantové počítače podle odhadu vědců v příštím desetiletí ještě řešit nezvládnou.

Vědci však ve studii pro Nature Reviews Physics identifikují oblasti, ve kterých by kvantové počítače mohly již brzy překonat nejlepší klasické počítače, zejména v práci s nekonvexními optimalizačními problémy a optimalizačními problémy s neurčitostí. Studie je výsledkem několikaleté spolupráce mezi experty napříč obory, jako je matematika, informatika a fyzika.

Akademickou obec ve skupině kromě FEL ČVUT zastupuje také Massachusettský technologický institut (MIT), Švýcarský federální technologický institut v Lausanne (EPFL), Technická univerzita v Berlíně a další. Do výzkumu se zapojily také firmy E.ON, Erste Bank, HSBC, IBM a Volkswagen.

Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT
Související články
Když vinař vylisuje poslední kapku moštu, zůstane mu hromada zbytků – slupky, semena, stopky. Pro většinu lidí bezcenný odpad, pro vědce z Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu (CARC) ale hotový poklad. Z matoliny, jak se této směsi říká, se totiž může stát surovina, která najde cestu do pekáren, kosmetických salónů i do průmyslových dílen. […]
Zápisy do prvních tříd budou nově už od poloviny ledna, tedy zhruba o tři měsíce dříve než v posledních letech. Odborníci si od změny slibují, že se podaří dříve podchytit případné problémy, které děti mohou mít. Rodiče tak s dětmi budou mít více času případné nedostatky dohnat.   Podle lékařky a autorky vzdělávacích knih Jany […]
Středomoří, které je pro většinu Čechů symbolem léta s vyprahlou krajinou, ve skutečnosti skrývá jedno z největších světových přírodních bohatství. Právě zde se nachází domov desítek tisíc rostlinných i živočišných druhů, z nichž mnohé nežijí nikde jinde na světě.   A přestože se traduje, že původním stavem středomořské krajiny byly husté lesy, nová, mimořádně rozsáhlá […]
Český výzkum opět ukázal, že ve světě potravinářské a zemědělské vědy má co nabídnout. Tým odborníků z Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i. (CARC) vyvinul revoluční metodu. Ta dokáže během několika minut přesně zjistit, jaké alkaloidy mák obsahuje – a to z pouhých 5 miligramů rostlinného materiálu.   Na pozoruhodném výsledku se […]
reklama
Historie
Zbláznil se Josef Václav Sládek po smrti ženy?
Postel je zbrocená krví. „Zavolej lékaře, něco je špatně,“ naléhá mladičká Emílie na manžela Josefa. Ten ji chytne za ruku a utře jí pot z čela. „Neboj se,“ zašeptá. „Maminka taky rodila dlouhé dva dny. A nakonec všechno dobře dopadlo.“   Budoucí literát Josef Václav Sládek (1845–1912) se narodil ve Zbirohu jako nejstarší z pěti dětí do […]
Sikorsky splnil lidem sen o létajícím koberci
I když jeho otec je lékař a psycholog a medicínu absolvuje také jeho matka, od malička je snem kyjevského rodáka Igora Sikorského letectví.   Ve 14 letech k němu doputuje zpráva o tom, jak bratři Wrightové v Americe uskutečnili svůj průkopnický let. „Tohle bude moje budoucnost,“ rozhoduje se definitivně. Po studiích námořní akademie a strojní fakulty […]
Ničil fanatický kazatel Savonarola krásu?
V klášteře San Marco ve Florencii se mačká dav věřících. Fascinovaně přitom hledí na pohublého kněze na kazatelně. „Čiňte pokání za své hříchy, za hanebný a příliš světský způsob života,“ hřímá Savonarola.   Stroze zařízenou místností se rozléhají slova modlitby. Dominikánský kněz Girolamo Savonarola (1452–1498) klečí na zemi, ruce má sepnuté a oči obrácené v sloup. […]
Luxusní šperk: Pomander voněl, chránil i koketoval
„Libra růžových květů se na noc nechá namočit ve vodě z jeleního pižma,“ začíná slavný francouzský lékař Nostradamus svůj recept na unikátní vonnou směs…Tou se pak naplní pomander, luxusní šperk, který evropskou šlechtu provází po celá staletí.   Zkušený zlatnický mistr se sklání nad svým dílem. Z kousků zlata a stříbra nejprve tvaruje dvě perforované […]
Zajímavosti
Neandertálci: Co přispěje k jejich konci?
V létě roku 1856 objeví dělníci z lomu v jeskyni Kleine Feldhofer Grotte v Německu části lidské kostry i podivně vypadající lebku. Tehdy ještě netuší, že jde o naše blízké příbuzné, kteří vyhynuli před asi 40 000 lety. Teď už o nich víme hodně. Ale jedna otázka zůstává: co stojí za jejich zánikem?   Neandertálci […]
Tamarín: Extravagantní primát s dvojčaty na zádech
Velikostí připomínají veverku, bez ocasu může mít 18 až 30 centimetrů, ze zoologického hlediska ale náleží mezi primáty. Po naší planetě běhají dvě desítky různých druhů tamarínů a nad některými zůstává rozum stát.   Trvalé bydliště? Oblast Střední Ameriky až po její jižní kolegyni. Mrštným živočichům svědčí zejména severozápadní Kolumbie a povodí Amazonky. Tamaríni totiž […]
Tajemné příběhy z Černobylu: Varoval před tragédií záhadný tvor?
Příběh havárie v černobylské jaderné elektrárně z noci na 26. dubna 1986 je dobře známý. Při pokusu na 4. reaktoru dojde k jeho přehřátí a následnému výbuchu, který zamoří ovzduší velkým množstvím radioaktivních látek. Ale okolo této události se posléze vytvoří řada legend. Mimořádně děsivá je třeba ta o záhadné bytosti, která dostane jméno Černobylský […]
Moderní fobie: Proč nám internet nahání strach?
Rtěnkou zvýrazněná ústa se stáhnou do zlostné grimasy: „Posloucháš mě vůbec?“ Jeho oči se konečně setkají s těmi jejími. Mladík s trochou nervozity položí telefon na stůl. „Co se děje tak důležitého, že nám tím kazíš rande?“ „Nic, já jen tak kouknul, co je novýho…“   Píše se rok 2006, když Američan Aza Raskin (*1984) dává světu […]
Záhady a napětí
Prokletý velmož Půta Švihovský: Proč se jeho duch vracel z hrobu?
Vzdělaný a zcestovalý šlechtic, nejvyšší zemský sudí, ale také krutý a obávaný pán. Údajně neváhal upálit řemeslníky, zazdít nenasytného mnicha a kohokoli vsadit do žaláře. Podle pověstí ho nakonec odnesl čert přímo z ložnice a dodnes jeho duše bloudí po hradních chodbách. Opravdu si takový konec zasloužil?   Půta Švihovský z Rýzmberka (1450–1504) nebyl jen dalším středověkým […]
Dům oběšených panenek: Záhadná expozice, která má šokovat?
Na první pohled klidná zahrada v malé vsi na Vysočině se mění v děsivou galerii. Mezi větvemi stromů se houpou desítky oběšených panenek, některé bez končetin, jiné s rozbitými tvářemi. Není divu, že tohle místo vyvolává otázky: jde o bizarní umělecký záměr, osobní démony majitele, nebo snad temné varování?   Dům, který stojí na okraji […]
Obývá nejděsivější bažiny světa přízrak smrti?
Na jihu Konga se rozprostírá bažinatý labyrint, kam se bojí vstoupit i místní průvodci. Místo obestírá pověst o duších mrtvých, ale také o tvorovi jménem kongamato, jehož jméno se překládá jako přízrak smrti. Co se skrývá v těchto tlejících mokřadech, jen přírodní hrozby, nebo skutečné setkání s nadpřirozenem?   Dusivá vlhkost se snáší na cestovatele, […]
Tajemná zřícenina Sklabinského hradu: Za legendami na Velkou Fatru
Na skalnatém kopci nad slovenskou obcí Sklabinský Podzámok se tyčí ruiny kdysi mocného hradu. Zřícenina, která byla dějištěm nejednoho dramatického příběhu, je dnes tichá, zarostlá a na první pohled romantická. Jenže mezi pobořenými zdmi se ukrývají legendy o kletbách, ztracených duších a podzemních chodbách, které nikdy nebyly zcela prozkoumány. Proč bývá právě tato pevnost nazývána […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Kraj ticha, bílých stop a poctivých chutí
epochanacestach.cz
Kraj ticha, bílých stop a poctivých chutí
Český les v zimě patří k málokterým místům, kde se i v hlavní sezoně dá zažít opravdové ticho. Kraj na západě Čech se v prosinci mění v útočiště všech, kdo chtějí na chvíli vyměnit ruch města za zimní krajinu, čistý vzduch a pohyb, který zahřeje. Hlavním lákadlem jsou bezpochyby běžky. Místní síť tras vede hlubokými
Fotografie z Rizalovy střední školy vyvolává otázky. Co zachytil objektiv?
enigmaplus.cz
Fotografie z Rizalovy střední školy vyvolává otázky. Co zachytil objektiv?
V roce 2015 se na Rizalově střední škole v Metro Manile na Filipínách objevil případ, který spojil místní folklór s digitálním věkem. Incident spustila fotografie pořízená na školních toaletách, na kt
Kdo byl praotec Čech? Co říká moderní věda o staré legendě?
epochaplus.cz
Kdo byl praotec Čech? Co říká moderní věda o staré legendě?
Praotec Čech patří k nejznámějším postavám našich pověstí, ale kdo skutečně stál u počátků českého národa? Současná věda se snaží oddělit legendu od reality a přináší mnohem střízlivější obraz, než jaký známe z tradice. Co tedy o praotci Čechovi víme – a co zůstává jen působivým mýtem? Kdo to byl, muž, jehož jméno dodnes nese
Sklo jako působivý architektonický materiál
rezidenceonline.cz
Sklo jako působivý architektonický materiál
Velkoplošné prvky ze živého transparentního materiálu stavbu osvěžují, propouštějí do jejího nitra spoustu světla, a tím zlepšují kvalitu vnitřního prostředí. Navíc významně ovlivňují vzhled budovy. Tak jako dřevo a kámen v konstrukčních řešeních zdařile zastupuje ocel, výplně z cihelného či jiného zdiva zase velmi působivě nahrazuje sklo. Jeho vizuálního benefitu v podobě zrcadlení oblohy i
Lidé zřejmě poprvé rozdělali oheň o 350 000 let dříve, než se myslelo
21stoleti.cz
Lidé zřejmě poprvé rozdělali oheň o 350 000 let dříve, než se myslelo
Je známo, že lidé využívali přírodní oheň, vzniklý například v lese po úderu blesku do stromu, před více než milionem let, ale až dosud nejstarší důkaz úmyslného zakládání ohně lidmi pocházel z doby p
Peugeot vstupuje do světa kinematografie
iluxus.cz
Peugeot vstupuje do světa kinematografie
Peugeot potvrzuje svůj vstup do světa francouzské kinematografie. Tímto krokem navazuje na svou tradici a renomé spočívající v inovacích, eleganci a výjimečném dědictví. Francouzská kinematografie
Salát do zásoby
tisicereceptu.cz
Salát do zásoby
Když je sezona, neuškodí připravit zásoby také na zimu. Můžete přidat i jinou zeleninu. Potřebujete 3 kg rajčat 1 kg okurek 3 červené papriky 3 zelené papriky 4 cibule 1 palici česneku hrs
Vztah Batulkové s přítelem je už minulostí?
nasehvezdy.cz
Vztah Batulkové s přítelem je už minulostí?
Herečka z nekonečného seriálu Ulice Dana Batulková (67) nejspíš neprožívá nejšťastnější časy. Proslýchá se totiž, že se jí nedaří ve vztazích, a to jak s dětmi, tak s partnerem. Údajně to má skřípat
Nansenovým pasem nepohrdl ani král
historyplus.cz
Nansenovým pasem nepohrdl ani král
V ledové pustině jsou měsíce jen sami dva. Právě se pustili do opravy kajaku proraženého mrožími kly, když zaslechli štěkot psů a lidské hlasy. Blíží se k nim nějaký muž. „Vy jste Nansen, že?“ oslovil příchozí jednoho z nich. Málem se dostali až k severnímu pólu. Bylo to však nad síly a možnosti norského polárníka Fridtjofa Nansena (1861–1930)
Po letech mne podrazila!
skutecnepribehy.cz
Po letech mne podrazila!
Když jsem byla mladší, nikdy by mě nenapadlo, že jednoho dne ztratím ženu, která se mnou sdílela tolik let života. Jde to. I opora zmizí… Marta byla mou vrbou, prvním člověkem, kterého jsem volala, když se stalo něco dobrého i špatného. Myslela jsem si, že taková vazba vydrží všechno. Jenže stáří někdy ukazuje, že některé vztahy
Nejlepší Vánoce podle hvězd
nejsemsama.cz
Nejlepší Vánoce podle hvězd
Naplánovat Vánoce tak, aby si je užili všichni, není snadné. Každý má totiž trochu odlišné představy. Jak si znamení zvěrokruhu představují svou adventní idylku? A čemu se raději vyhněte, aby byly vaše svátky ty nejkrásnější? Beran (21. 3. – 20. 4.) Nenuťte ho vysedávat s cukrovím u pohádek. Jeho ideální Vánoce zahrnují sporty a dobrodružství, nebo aspoň adrenalinové nákupy na poslední
Hvězdy Semaforu pokřtily čtyřicátou knihu Josefa Fouska
panidomu.cz
Hvězdy Semaforu pokřtily čtyřicátou knihu Josefa Fouska
Opravdu hvězdná společnost se sešla počátkem letošního prosince v Galerii Vinohradská 12 v budově Českého rozhlasu v Praze. Jiří Suchý, Uršula Kluková, Miluška Voborníková, Mirek Paleček a další známé osobnosti přišli pokřtít nejnovější, už čtyřicátou knihu oblíbeného písničkáře, textaře, fotografa a humoristy Josefa Fouska. Ten se proslavil také jako dlouholetý parťák Miloslava Šimka a Jiřího
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz