U postu u kojem se govori o tome kako ojačava svoje protokole kako bi spriječio probijanje enkripcije od strane moćnih kvantnih računala, Signal je primijetio da iako kvantna računala već postoje, sustavi za koje se zna da danas postoje još nemaju dovoljno qubita (osnovna jedinica kvantne informacije) da predstavljaju prijetnju javnom ključu kriptografije koju trenutno koristi.
Međutim, Ehren Kret, glavni tehnološki direktor Signala, rekao je da „ako bi se u budućnosti napravilo dovoljno snažno kvantno računalo, ono bi se moglo koristiti za izračunavanje privatnog ključa iz javnog ključa i time bi bilo moguće razbijanje šifriranih poruka.” Ova vrsta prijetnje poznata je kao Harvest Now, Decrypt Later.
Kret je primijetio da neki stručnjaci vjeruju da će takvo kvantno računalo možda biti udaljeno nekoliko godina – ali je također napisao da bi izazovi izgradnje stabilnog kvantnog računala s dovoljnom procesorskom snagom mogli biti nepremostivi.
“Na visokoj razini, neki kažu 30 i više godina, a ima čak i onih koji tvrde da možda nikada nećemo riješiti izazove potrebne za izradu kvantnog računala s dovoljno koherentnih qubita za razbijanje trenutnih kriptosustava s javnim ključem”, rekao je.
David Hayes, voditelj teorije i arhitekture u Quantinuumu, napominje da cijela priča o tome kako izgraditi kvantno računalo koje će proizvoditi pouzdane rezultate počiva na sposobnosti rada s kvantnim kodovima za ispravljanje pogrešaka.
“Bez ovih kodova ljudi općenito misle da će postojati čvrsta tvrdnja o tome koliko niske stope pogrešaka mogu biti prisutne, a trenutne stope pogrešaka ozbiljno bi ograničile dugoročnu korisnost kvantne tehnologije”, rekao je.
Kada su ga upitali o evoluciji kvantne tehnologije tijekom panel rasprave na nedavnoj konferenciji Quantum.tech održanoj na stadionu Twickenham, Ilyas Khan, izvršni direktor Quantinuuma, raspravljao je o svojoj ambiciji da u bliskoj budućnosti postigne napredak koji uključuje ispreplitanje dvaju logičkih qubita, koji rade ispod njihova granična razina izvedbe kako bi se smanjile stope pogrešaka. Isprepletenost je ključna za visoku razinu performansi za koju istraživači predviđaju da će se postići u kvantnim računalnim sustavima. Za razliku od klasične, binarne računalne arhitekture gdje snaga obrade ima linearan odnos s brojem binarnih bitova, isprepletenost nudi eksponencijalni rast broja koji se dodaje kako se dodaje više logičnih qubita.
U teoriji, kvantni kodovi za ispravljanje pogrešaka mogu omogućiti snižavanje stope pogrešaka koliko god je potrebno, čime se omogućuje pokretanje bilo kojeg algoritma. Hayes je rekao da je uplitanje operacija između različitih logičkih qubita temeljni sastojak algoritama za kodiranje, “ako tehnologija ne može izvršiti operaciju ispreplitanja između logičkih kubita, nema nade da će postići skalabilno univerzalno kvantno računanje.”
Za neke od izlagača na događaju, kvantno računalstvo još je prilično daleko od relanosti. Muni Vinay Kamisetty, potpredsjednik i regionalni voditelj inženjeringa u Lazadi, Alibabinoj podružnici, rekao je kako „qubiti nisu stabilni; kvantne mogućnosti nisu na visini, nemamo praktičan slučaj korištenja kvantnog računalstva.”
Drugi govornik, Clemens Utschig-Utschig, glavni tehnološki direktor u farmaceutskoj tvrtki Boehringer Ingelheim, istaknuo je do koje mjere je potrebno razviti kvantna računala prije nego što se mogu koristiti za rješavanje složenih molekularno-kemijskih izračuna. Od 2021. godine tvrtka surađuje s Google Quantum AI, istražujući i implementirajući najsuvremenije slučajeve upotrebe za kvantno računalstvo u farmaceutskim istraživanjima usmjerenim na simulacije molekularne dinamike. Rekao je da je istraživanje pokazalo preko 1400 logički ispravljenih qubita i da će biti potrebno 7,8 milijardi vrata za izračune temeljene na važnom farmaceutskom enzimu zvanom P450, koji se koristi za smanjenje toksičnosti lijekova.
Logički qubiti su grupe fizičkih qubita koji rade zajedno kako bi izvršili izračun. Za svaki fizički qubit koji se koristi u računanju, drugi pomoćni qubiti obavljaju niz zadataka, kao što je uočavanje i ispravljanje pogrešaka kako se pojave. Postoje neke industrijske procjene da je potrebno čak 1000 ili više fizičkih qubita za logički qubit. Hayes iz Quantinuuma rekao je da tvrtka trenutno koristi 10 fizičkih qubita po logičkom qubitu. Postoji velika razlika, ali vrlo je daleko imati dovoljno moćno kvantno računalo da se uhvati u koštac s problemima kojima bi se Utschig-Utschig želio pozabaviti.
U ovom trenutku klasična računala mogu testirati daju li algoritmi koji se izvode na kvantnom računalnom sustavu očekivane rezultate. Industrija ide u smjeru pružanja onoga što smatra kvantnom nadmoći. Ovo odredište će značiti da, zbog složenosti algoritma, više neće biti moguće pokrenuti ga na klasičnom stroju. Vrijeme koje bi klasičnom stroju trebalo da vrati odgovor učinilo bi testiranje kvantnih algoritama na takvim strojevima nepraktičnim.
Međutim, prema Kamisettyju, rad na postizanju nadmoći čini se nepovezanim. Rekao je kako sve organizacije rade u silosima i klasterima kako bi same postigle kvantnu nadmoć, što usporava napredak.
Osim potrebe za razvojem hardvera, postoji mogućnost da će kvantno računalstvo uključivati povratak ljudi koji se brinu o vrlo krhkim dijelovima IT infrastrukture. U nedavnom intervjuu za Computer Weekly, Richard Moulds, generalni direktor za Amazon Braket, rekao je kako su „ovi uređaji u ranoj fazi. U nekim slučajevima možete ih čak opisati kao prototip strojeva. Dakle, potrebna im je njega i hranjenje, a možda će biti potrebna i svakodnevna kalibracija. Tehnologija trenutno nije dovoljno zrela, nažalost, za izgradnju kvantnih računala u Amazonovom podatkovnom centru.”
Nema razloga vjerovati da će industrija postići kvantnu nadmoć ili moći skalirati logičke qubite do razine na kojoj mogu riješiti probleme molekularne simulacije koje Utschig-Utschig opisuje. Ipak, to nije spriječilo industriju da se pripremi za buduću mogućnost da takva moćna obrada postane dostupna.
“Čini se da je sredina oko vremenskog horizonta od pet do deset godina”, rekao je Kret iz Signala. “Nismo u poziciji procijeniti koja je vremenska linija najvjerojatnija, ali vidimo stvaran i rastući rizik, što znači da danas moramo poduzeti korake kako bismo se pozabavili budućom mogućnošću stvaranja dovoljno velikog kvantnog računala.”
