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
Na první pohled vypadají jako obyčejní vlci. Ale zdání klame. Na pobřeží Britské Kolumbie  na západě Kanady žije jedinečná populace „mořských vlků“ – predátorů, kteří se místo lovu jelenů a bizonů vydali na úplně jinou cestu.   Vlny a přílivy se staly jejich revírem, ryby a škeble jejich kořistí. Jsou to vlci, kteří plavou, hrabou […]
Systém Eagle.one, vyvinutý vědci z ČVUT a jejich partnery, se dostal až do zprávy Evropské komise. Umí chytat nepovolené drony do sítě a chránit tak kritickou infrastrukturu. Po obloze už dávno nepoletují jen letadla a ptáci. Drony se staly běžnou součástí života – od filmování svateb až po doručování zásilek. Jenže tam, kde nemají co […]
Když se řekne chmel, většina z nás si představí půllitr piva s poctivou pěnou. Čeští vědci mu ale přiřkli úplně jinou roli… Možná se stane nečekaným bojovníkem proti jedné z nejnebezpečnějších nemocničních infekcí – bakterii Clostridioides difficile. Tento mikroskopický padouch má na svědomí těžké průjmové infekce, které ohrožují hlavně pacienty po hospitalizaci. Léčba bývá drahá, […]
Usnout včas, spát celou noc, probudit se svěží – pro mnohé sen. Doslova. Ve světě, kde se večerní ticho mění v modré světlo displejů a hlava neumí přestat přemýšlet ani v jednu ráno, se kvalitní spánek stává luxusem.   Jenže spánek není jen odpočinek. Je to chvíle, kdy se tělo opravuje, mozek uklízí, srdce zklidňuje, […]
reklama
Historie
Charles de Gaulle se nikdy nevzdal
Projektily z kulometu tříští prezidentovu limuzínu. Muž skrytý uvnitř ale jako zázrakem vyvázne nezraněn. Ani tento ze 30 atentátů není úspěšný a Francie o svého hrdinu nepřijde.   Mladík z přísně věřící rodiny Charles de Gaulle (1890–1970), absolvent jezuitské koleje, touží po kariéře v armádě. Vojenskou akademii ukončí jako třináctý z 211 kadetů. Ve 24 letech vstupuje do […]
Létají v Yprech z věže kočky?
Náměstí je narvané k prasknutí. Všichni vzhlížejí k věži nad tržnicí. „Už letí!“ křikne kdosi. Do natěšeného davu se snáší shůry mňoukající, k smrti vyděšená kočka.   Kdo nebohé zvíře dole chytí, může si připadat jako král jarmarku. Často se lidé i o tuto trofej poperou. Co na tom, že je zvíře raněné či polomrtvé, tradice je tradice. […]
Grossmannovu vilu poznamenala rodinná tragédie
Může se pochlubit hned několika nej. Dobový tisk opěvuje její neobvyklé stavební řešení a přepychové provedení, interiér pak neváhá přirovnat k „pohádkovému paláci“!   Narodil se v Pustějově nedaleko Studénky. Se základy stavebního řemesla ho seznámí otec, který pracuje jako zednický předák. František Grossmann (1876–1933) vystuduje průmyslovku v Brně, několik let sbírá zkušenosti v různých […]
Bitva u Azincourtu: Vítězného Jindřicha V. okradli lapkové
K zemi se snáší hustý déšť. Před vlhkem není úniku, znavení a hladoví Angličané se choulí chladem. Mluví šeptem, nebo mlčí. Král ostatně nařídil ticho.   Vstal za rozednění, nechal se obléct do zbroje a zúčastnil se mše. Anglický král Jindřich V. (1387–1422) je během ní pohroužen do sebe. Nemá před sebou pěkné vyhlídky. Francouzské […]
Zajímavosti
Červený kříž: Mezinárodní pomoc se zrodí ve Švýcarsku
Na počátku nejde o nic menšího, než o prodej obilí. Finanční průmyslová mlynářská společnost hodlá využít pro pěstování celé Alžírsko – a prodávat do celého světa.   Švýcar Henri Dunant (1828–1910) je po čertech zkušený obchodník. A teď cítí velký zisk. Jenže takový obchod se neuzavírá bez posvěcení panovníků a politiků. Francouzský císař Napoleon III. […]
Giacomo Casanova: James Bond z 18. století!
Když se řekne Casanova, všichni si představí svůdníka, který se stále jen motá kolem krásných žen a sladkými řečičkami se jim snaží dostat pod sukně. Jenže Casanova je mnohem víc.   Giacomo Girolamo Casanova (1725–1798) není jen obyčejný sukničkář…Je dobrodruh, spisovatel, diplomat, léčitel, duchovní, zednář, špión, mistr intrik a improvizace, hvězda společnosti a milovník života, […]
J. K. Rowlingová: Nejslavnější spisovatelka nemá na růžích ustláno
Představovala si život úplně jinak. Místo toho je nezaměstnaná, rozvedená, s malou dcerkou, o kterou se musí postarat. Bere podporu a její byt je studená malá díra. Jediné, co jí drží nad vodou, je společnost mladého kouzelníka. Když si s problémy dokáže poradit on, ona musí taky!   Narodí se do středostavovské rodiny, ale k ideálnímu dětství to […]
Proč vyplazujeme jazyk?
Vypláznout na někoho jazyk není zrovna slušné. Ovšem vždycky to neznamená výsměch či pohrdání! Je třeba sledovat kulturní kontext, psychiku daného člověka i momentální situaci. Možných vysvětlení je mnohem víc…   Procházíte se po tibetské vesnici a kolemjdoucí na vás vyplázne jazyk. Všechno je v pořádku, vyplázněte ho na něj taky! Hlavně na venkově, kde […]
Záhady a napětí
Našla CIA Archu úmluvy?
Zlatá schránka s kamennými deskami, údajně obsahujícími Desatero přikázání. Archa úmluvy, nejsvětější relikvie judaismu, je jedním z nejhledanějších artefaktů v historii lidstva. Ztratila se přitom už před tisíci lety a dodnes nebyla nalezena. Nebo ano? Podle odtajněných dokumentů by na tuto otázku mohla znát odpověď americká CIA!   Uprostřed studené války, v 80. letech, se americké […]
Wiltshire zaplavily kruhy v obilí, policie prosí o pomoc!
Anglické hrabství Wiltshire stojí dlouhodobě v centru fenoménu agrosymbolů, záhadných obrazců v polích se zemědělskými plodinami. Zájem novinářů už sice dávno opadl, ale policie se jim musí věnovat stále stejně. Situace nyní došla tak daleko, že autority žádají veřejnost o pomoc. Najdou díky všímavým občanům jejich tvůrce?    Fenomén kruhů v obilí, jak se často, […]
Anubis: Šakalí pán smrti
Na okraji pouště, kam živý člověk zavítá jen málokdy. Tam, kde se honí divocí psi a šakali. V těchto končinách odpočívají mrtví. A dlí nad nimi pán pohřebišť a balzamování, egyptský Anubis.   Právě pro odlehlou a nehostinnou atmosféru pohřebiště získává bůh zemřelých a mumifikace Anubis, jinak také Anup, podobu muže s šakalí hlavou nebo […]
Legendární Oarfish: Ryba konce světa znovu spatřena!
Je to stříbrný had, která čeká na dnech oceánů. Obluda z hlubin, jež vypluje na povrch jen před nějakou katastrofou. To vše je Oarfish, legendární ryba, která prý jednoho dne bude zvěstovat i konec světa.   Pohybuje se v temných hlubinách oceánů. Drží se daleko od zvědavých lidských zraků a pro některé je proto pouhým […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Hvězdičkování restaurací: Když průvodce na pneumatiky změnil svět gastronomie
epochaplus.cz
Hvězdičkování restaurací: Když průvodce na pneumatiky změnil svět gastronomie
Dnes je michelinská hvězda symbolem dokonalosti. Stačí jedna a restaurace se promění v poutní místo gurmánů, dvě přinesou slávu a tři, to je už gastronomické nebe. Ale jen málokdo ví, že tenhle nejslavnější kuchařský žebříček vůbec nevznikl kvůli jídlu. Jeho historie začíná mezi pneumatikami, benzínem a prachem silnic. Na přelomu 19. a 20. století Francie
Den plný zážitků uprostřed Jeseníků
epochanacestach.cz
Den plný zážitků uprostřed Jeseníků
Máte rádi výlety, kde je od každého trochu? Pak určitě zavítejte do Jeseníků. Do místa, kde na vás čeká krásná příroda, lehká turistika i lázeňská pohoda. Přímo ve středu Jeseníků se nachází malebná trasa, která patří mezi ty nejkrásnější v Česku. Řeč je o naučné stezce Bílá Opava. Ta vede podél zurčící horské říčky, přes dřevěné lávky i kolem
Odstraňují lékaři při operacích nádorů tajnou zbraň těla proti rakovině?
21stoleti.cz
Odstraňují lékaři při operacích nádorů tajnou zbraň těla proti rakovině?
Nový výzkum, provedený odborníky z The Peter Doherty Institute for Infection and Immunity v australském Melbourne, ukazuje, že lymfatické uzliny, které jsou často během operací rakoviny z těla rovněž
Cizrnové medailonky s dipem
tisicereceptu.cz
Cizrnové medailonky s dipem
Tradiční cizrnové medailonky s dipem vám oživí a zpříjemní den. Ingredience 200 g cizrny 200 g bílého jogurtu 170 g řepkového oleje 50 g strouhanky 50 g sýru eidam 20 g česneku 2 vejce
Mauricius – ostrov bílých pláží a tyrkysového moře
nejsemsama.cz
Mauricius – ostrov bílých pláží a tyrkysového moře
Ráj na zemi. Tak lze nazvat ostrov v Indickém oceánu obklopený bariérou korálových útesů tvořících lagunu s překrásnou faunou i flórou. Palmy lemující pláže s bělostným pískem, průzračná azurová voda, slunce, impozantní skaliska, vodopády a mnoho dalších krás nabízí ostrov v Indickém oceánu, asi 2000 kilometrů od pobřeží východní Afriky. Začněte působivým městem Nádherným zážitkem bude už hlavní město Port Louis na severozápadě
4 nejléčivější koření pro vaše zdraví
panidomu.cz
4 nejléčivější koření pro vaše zdraví
Ne každou medicínu musíme polykat s přemáháním. Vždyť kdo z nás by něco namítal třeba proti čaji se skořicí nebo s voňavým anýzem? Koření ovšem v onom nápoji není zdaleka jen pro zvýšení požitku. Koření v něm totiž léčí.   Anýz: pro klid v útrobách Co umí: Anýz se spolu s příbuzným fenyklem tradičně doporučoval proti nadýmání, a to i u
Opilý pilot přistál na Manhattanu hned dvakrát
historyplus.cz
Opilý pilot přistál na Manhattanu hned dvakrát
Je namol, přesto sedne do malého jednomotorového letadla a v noci s ním přistane na ulici v centru New Yorku! Nikomu se naštěstí nic nestane a Thomas Fitzpatrick vyfasuje u soudu u jen pokutu. Bohužel se nepoučí. Při jedné z dalších divokých pitek se nechá vyprovokovat k tomu, aby svůj šílený kousek zopakoval!   Často
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
Peugeot odhaluje koncepční vůz
iluxus.cz
Peugeot odhaluje koncepční vůz
Francouzská značka Peugeot odhaluje první vizuál svého koncepčního vozu Polygon, který naznačuje směr designu i technologií budoucnosti. Nový koncept spojuje charismatický francouzský styl s vizí inov
Leimbergerová mu dala děti i lásku, svatby se ale nedočká?
nasehvezdy.cz
Leimbergerová mu dala děti i lásku, svatby se ale nedočká?
Kdy dojde herečce ze seriálu Ratolesti Evě Leimbergerové (43) trpělivost? Možná už brzy. Řadu let žije s Francouzem, s nímž má dvě děti ve věku sedm a osm let. Kvůli své lásce herečka obětovala trv
Moje sestra se musela nevěrníkovi pomstít
skutecnepribehy.cz
Moje sestra se musela nevěrníkovi pomstít
Byl to největší sukničkář v okolí, těch srdcí, co zlomil, bylo už příliš. Bohužel mezi nimi bylo i srdíčko mé sestry. A Maruška to nenechala jen tak. Byl to zkrátka pořádný prevít. Vážně si nepamatuji, že bych za celý svůj život potkala většího. Zklamaných žen a pošlapaných dívčích srdcí byly nejméně dvě desítky. Když to začal Vilda zkoušet i na
Jak vědomě vyvolat astrální cestování?
enigmaplus.cz
Jak vědomě vyvolat astrální cestování?
Základem astrálního cestování je stoprocentní uvolněnost vašeho těla. K tomu je vhodná relaxace – ideální je si lehnout a napínat a uvolňovat jednotlivé části těla. [gallery ids="160194,160195,160
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