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
reklama
Související články
Robotika opět pokročila na další úroveň. Vědci z Fakulty elektrotechnické ČVUT vyvinuli systém, díky kterému se humanoidní roboti mohou pohybovat mezi lidmi přirozeně a bezpečně. Třeba i hrát stolní hry. Tento přelomový algoritmus, nazvaný Harmonious, umožňuje humanoidům nejen reagovat na své okolí, ale také být empatickými společníky, kteří v reálném čase přizpůsobují své pohyby aktuálním […]
Společnost Honda představila robota vybaveného umělou inteligencí, který zlepšuje náladu dětí během dlouhodobé léčby a přináší revoluci do nemocniční péče. Ve Fakultní nemocnici Virgen del Rocío v Seville se odehrává revoluce v péči o malé pacienty. Společnost Honda zde ve spolupráci s místními odborníky představila robota „Haru“, navrženého speciálně pro děti podstupující dlouhodobou léčbu. Haru […]
V letech 2014 až 2016 postihla severovýchodní část Tichého oceánu mořská vlna veder, známá pod přezdívkou „Blob“. Tento jev, způsobený nezvykle teplou vodou, měl devastující dopad na tamní ekosystémy, zejména na populace mořských ptáků. Během tohoto období vědci odhadují, že přibližně 1 milion alkounů úzkozobých (Uria aalge) zahynulo – což představuje jednu z největších katastrof […]
Luční rostliny ve střední Evropě začínají měnit své chování díky teplejším zimám posledních let. Vědci z Botanického ústavu AV ČR zjistili, že mnoho vytrvalých druhů zůstává i během zimy zelených a fotosynteticky aktivních. Jejich zimní listy mají navíc unikátní vlastnosti, díky kterým dokážou odolat náhlým mrazům, které ani v mírnějších zimách nejsou výjimkou. V minulosti […]
reklama
reklama
Historie
Rekordmanka Koubková se stala mužem
Úspěšná reprezentantka se vrací domů, ověnčená světovými tituly. Zraje v ní ale rozhodnutí, po kterém všechny medaile poletí do popelnice.   Dětství Zdeny Koubkové (1913–1986) ze slezského Paskova mohlo být úplně obyčejné. Dívka, šesté dítě šafáře Jakuba Koubka na velkostatku hraběte Stollberga, si ale otce příliš neužije. Vypukne první světová válka, Jakub Koubek narukuje na frontu […]
Kontroloval hamižný Černín i obilí v sýpkách?
Heřman Černín má jednu obrovskou vášeň, a to hromadit peníze. Po bitvě na Bílé hoře si přijde na obrovské jmění. Skupuje panství pod cenou a s velkým ziskem zásobuje Valdštejnova vojska.   V mládí to přitom Heřman (1576–1651) neměl vůbec jednoduché. Když mu umírá otec, je mu pouhých 14 let a zbývá mu po něm jen prázdná […]
Orlí hnízda: Měla Polsko chránit před Čechy?
Cestu z Krakova do Čenstochové střeží soustava hradů a hlídkových věží vybudovaných na vysokých skalách, kterým se díky jejich umístění říká orlí hnízda.   Obrovský obranný val nechává na hranici Polska se Slezskem, které je tehdy součástí Českého království, postavit král Kazimír III. Veliký (1310–1370). Důvod je prostý: Má bránit zemi proti nájezdníkům z Čech. Zvláště obléhání […]
Za odměnu získal dávný zubař hrobku
Hesire má mimořádně na spěch. Z paláce přišla zpráva, že panovníkovi se kývá zub. Bude na něm, aby to jako faraonův osobní zubař vyřešil…   Z jakých poměrů Hesire, žijící někdy ve 26. století př. n. l., pocházel, není známo. Vzdělání se mu však nejspíš dostalo při některém chrámu, v tzv. domě života, kde se […]
Zajímavosti
CECOT: Nejdrsnější věznice světa
Salvador – malá středoamerická zemička, kterou nechvalně proslaví války gangů. Tamní prezident Nayib Bukele (*1981) má všeho dost, a tak nechá postavit CECOT neboli Centrum pro izolování teroristů!   Na kalendáři se značí datum 26. března 2022, tehdy násilnosti dosáhnou pomyslného vrcholu. Za jediný den totiž v důsledku války gangů umírá na 62 lidí! Bukele […]
Když se Tambora zlobí: Nejhorší katastrofa novodobých dějin
Jindy by radostně skotačili ve vodě, jenže teď sedí doma a nevěřícně koukají ven. Sluneční paprsky vystřídá sníh a příjemný vánek pořádná fujavice. Léto si všichni představovali úplně jinak, jenže tentokrát pohodové počasí vůbec nedorazí!   Zatímco Evropu zaměstnává navrátivší francouzský císař Napoleon Bonaparte (1769–1821), na opačné straně světa, v Indonésii, se probouzí k životu […]
Trumfnou sépie v chytrosti malé děti?
Čtyřleté díte sedí nad talířkem, na němž se vyjímá nadýchaný voňavý marshmallow. Stačí natáhnout ruku a bude se mu rozplývat na jazyku, ale… Pokud prý vydrží chvilku čekat a nesní ho, dostane k němu ještě jeden! Jen o bonbon tu však nejde. Kdo test zvládne, ten bude v životě úspěšnější!   Slavný marshmallow test poprvé […]
Vítejte na Měsíci v roce 2075!
Nad Mořem klidu po 360 hodinách zapadá Slunce. Nasedněte do vodíkového transportéru a po dálnici ze zpevněného regolitu se vraťte do svého příbytku. Uvnitř můžete sundat skafandr, z okna zamávat svítící zeměkouli a jít spát. Jsme na Měsíci a píše se rok 2075.   Protože noci jsou na Měsíci dlouhé (v průměru 14,5 pozemských dní), […]
Záhady a napětí
Podivný útok na USS Stein: Co napadlo torpédoborec?
Torpédoborec amerického námořnictva USS Stein se v 70. letech minulého století účastní mnoha utajených bojových operací, za než si vyslouží četná ocenění. Přesto se do povědomí veřejnosti dostane hlavně díky záhadným událostem z roku 1978, kdy loď cosi napadne. Co vyděsilo posádku a poškodilo lodní sonar? Byl to snad legendární kraken?   Onoho osudného dne roku 1978 […]
Řádili v New Orleanse upíří bratři?
Po Royal Street, jedné z rušných tepen New Orleans, vrávorá mladá dívka. Vlasy má rozcuchané, ruce od krve a celá se třese. Záhy ji proto zastaví strážník. „Svázali nás. Uni… Unikla jsem jen se štěstím,“ drmolí slečna. „Věznili nás dva bratři a… a… a pili z nás krev,“ zašeptá k policistovu překvapení. Mluví pravdu?   Strážce […]
Vyšebrodský klášter: Ukryli v něm nacisté poklad?
Jsou Rožmberkové pohřbeni na zlatých trůnech kolem kulatého stolu? Ukrýval ve Vyšším Brodě nacistický vůdce Adolf Hitler uloupená umělecká díla během druhé světové války? To jsou některé z legend, jimiž je opředen cisterciácký klášter nacházející se nad jihočeským městem Vyšší Brod.   Rožmberkové bezesporu představují nejvýznamnější větev rodu Vítkovců. Je téměř jisté, že se u […]
Nové zjevení v irském městečku: Předpověděl ho mladý cestovatel?
V irském svatostánku Knock se má v roce 1879 odehrát zázrak, při němž se údajně zjeví Panna Marie, svatý Josef a Jan Evangelista. Od té doby je lokalita vyhledávaným poutním místem, na další údajný zázrak si ale musí počkat až do roku 2017. Tehdy se prý na nebi opět zjeví Panna Marie, což navíc údajně […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
SVĚTLO A STÍNY BEZ HRANIC
rezidenceonline.cz
SVĚTLO A STÍNY BEZ HRANIC
Zen Spaces, čtyřpatrová rezidence postavená v indickém Jaipuru, je ryze moderní objekt, který se přes svou až technicistní formu, plynoucí z masivního použití betonu a kovu, dokonale integruje se stávající krajinou. Ve vnitřním prostoru vsadil tým společnosti Sanjay Puri Architects na efektní hru světla a stínu, proměnlivou v kontextu s ubíhajícím časem. Vskutku originální trojgenerční
Polyfenoly, přírodní sloučeniny prospívající lidskému zdraví
21stoleti.cz
Polyfenoly, přírodní sloučeniny prospívající lidskému zdraví
O tom, že jsou polyfenoly, obsažené v rostlinách, prospěšné lidskému zdraví, se ví mezi odborníky již delší dobu, pozvolna tato informace proniká i mezi laiky. Ukazuje se, že nejen zlepšují zdraví srd
Švestková kuřecí stehna
tisicereceptu.cz
Švestková kuřecí stehna
Švestky a kuřecí maso jsou vhodnou kombinací pro sváteční nedělní oběd. Ingredience 4 lžičky másla 2–3 lžíce grilovacího koření 2 lžíce olivového oleje švestkový kompot k podávání pár čerstv
Nejkrásnější běžkařské tratě v Česku
nejsemsama.cz
Nejkrásnější běžkařské tratě v Česku
Dali jste si novoroční předsevzení, že si občas zasportujete? V zimě je nejkrásnější nasadit běžky a nechat se vést stopou s tím, že se navíc můžete kochat okolní přírodou. Krušné hory V severozápadních Čechách se nachází Krušné hory a mají výhodu, že tu běžkařit můžete skoro všude. Vrcholky jsou rovinaté, takže se pěkně a nenáročně projedete, a navíc
Přepište učebnice: Z čeho byla stvořena Věstonická venuše?
epochaplus.cz
Přepište učebnice: Z čeho byla stvořena Věstonická venuše?
Jako už tolikrát předtím seskočí do výkopu a vrhají se do práce. Dvojice mužů onoho července 1925 narazí na prehistorické tábořiště. A tam ji uvidí! Sice je rozlomena na dva kusy, to ale vůbec nevadí – Věstonická venuše je na světě. Dodnes platí za nejznámější keramickou památku z pravěku. Drobná Věstonická venuše ale i po
Vydělává Bendová na své matce?
nasehvezdy.cz
Vydělává Bendová na své matce?
Zvláštní přivýdělek si zvolila herečka ze seriálu Jedna rodina Alice Bendová (51). Jak známo, sociální sítě vynášejí, a možná právě toho využívá. Umisťuje zde videa, na kterých však není ona, ale
Pečicí papír má mnoho talentů
panidomu.cz
Pečicí papír má mnoho talentů
Bez pečicího papíru se žádná hospodyňka neobejde. A určitě také ví, že se dá využít nejen v troubě, ale i v domácnosti k jiným účelům. Které to jsou? Pečicí papír můžete použít na vyložení jakékoliv nádoby, aby se její obsah nepřichytil na stěnu a nepřipálil. Když ho položíte na váhu, suroviny na ni pak můžete
Chřibský vodopád, kterému nestojí nic v cestě
epochanacestach.cz
Chřibský vodopád, kterému nestojí nic v cestě
Městečko Chřibská leží už hodně blízko u německých hranic, ale odsunutí na okraj našeho zájmu si rozhodně nezaslouží. Vždyť třeba zdejší výjimečné vodopády jezdí obdivovat turisté z celé republiky. Vodopády si většinou představujeme jako proudy vody, stékající a poskakující po prudkém svahu, často plném balvanů a proláklin, které způsobují pěnění vody. Navštívíme-li pozoruhodné vodopády u městečka
Co zabilo pravěkého lovce Ötziho? Forenzní vědci odkrývají krutou pravdu
enigmaplus.cz
Co zabilo pravěkého lovce Ötziho? Forenzní vědci odkrývají krutou pravdu
O nejslavnější evropské mumii toho stále víme jen velmi málo. Nová studie z Alp navíc zpochybňuje i nedávno zveřejněnou zprávu o příčině smrti pravěkého lovce Ötziho. Jak zemřel slavný ledový muž? Byl
Zachránila jsem manžela ze spárů zlatokopky
skutecnepribehy.cz
Zachránila jsem manžela ze spárů zlatokopky
Ženská si musí svého chlapa hlídat celý život. I mě čekal boj se sokyněmi. Zejména s mladou, ctižádostivou Irenou jsem musela pořádně zatočit. Propadla jsem jeho neodolatelnému kouzlu, ze kterého jsem se už nikdy nevymanila. Tomáš uměl skvěle mluvit a jako lékař to s pacienty uměl. A nejen s pacienty… Byla jsem tehdy mladá zdravotní sestra, která čerstvě nastoupila do nemocnice,
Růžové hodinky Oris s diamantovou bagetkou a Miss Piggy
iluxus.cz
Růžové hodinky Oris s diamantovou bagetkou a Miss Piggy
Značka Oris dnes představila skutečný klenot mezi hodinkami – ProPilot X Miss Piggy Edition. Hodinky, které nejsou jen doplňkem, ale oslavou odvážné elegance, která přitahuje pohledy svým úchvatným rů
Přispěli ke zkáze Prahy rázní sluhové?
historyplus.cz
Přispěli ke zkáze Prahy rázní sluhové?
Pokrývači již dokončují práci, když vtom vidí, jak ze střechy protějšího domu vyskakují plameny. Zalarmují kolemjdoucí a ti se rozeběhnou o nebezpečí zpravit majitele stiženého domu. Reakce zdejšího služebnictva ale nemůže být horší. „Pryč, pryč. Nikoho vás sem nepustím, holoto,“ vyslechnou si. Oheň mezitím přeskočí na ostatní budovy a do pár hodin je z Prahy
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