Kvantové počítače, jejichž výzkum probíhá desítky let v laboratořích, se může nacházet průlomovému okamžiku blíže, než si většina lidí uvědomuje. Technologie postavená na principech kvantové mechaniky řešící problémy, které jsou mimo schopnosti i těch nejsilnějších klasických superpočítačů, je od nepaměti spíše hudbou daleké budoucnosti, rychlý pokrok však zvýšil investice do tohoto sektoru a otevřel diskuzi o tom, jak se tyto výkonné počítače začlení do již tak rychle rostoucího datacentrového průmyslu. Tématem se zabýval server CNBC.
„Jsme přesvědčeni, že do konce desetiletí budeme mít stroje v datových centrech s komerční hodnotou. Loni bych to nedokázal říct s takovou jistotou, ale letos mohu prohlásit, že do roku 2029 budeme mít stroje, které budou mít komerční hodnotu — tedy budou provádět výpočty, které klasické počítače nezvládnou,“ řekl serveru CNBC Zulfi Alam, viceprezident pro kvantové technologie v , který loni představil nový kvantový čip s názvem Majorana.
Klasické počítače používají spínače (bity), které v daném okamžiku propouštějí nebo blokují elektrický proud. Čím více bitů, tím větší výkon. Kvantové počítače naproti tomu využívají schopnost některých materiálů při extrémně nízkých teplotách existovat současně ve stavech „zapnuto“ i „vypnuto“. To umožňuje kvantovým bitům (qubitům) provádět výpočty mnohem rychleji.
Velké investice de tohoto nadějného sektoru přichází zejména od hyperscalerů jako jsou zmíněný či nebo Alphabet. Do kvantových počítačů a kvantových sítí ale investuje také obranný sektor a vlády: podle think tanku ECIPE vede Čína s téměř 18 miliardami dolarů veřejných investic, následovaná EU s necelými 12 miliardami. Až třetí jsou USA (10,6 mld. USD).
očekává příchod výhod kvantových počítačů už na začátku 30. let, i když firmy plánují některé milníky ještě dříve. „Mnoho společností říká, že rok 2027 bude velký zlom v kvantových technologiích,“ uvedla analytička švýcarské banky Madeleine Jenkinsová.
Tyto časové odhady ukazují, že odvětví postupně směřuje k reálnému nasazení, což vyvolává otázky, jak se dnešní datová infrastruktura bude muset přizpůsobit.
Měnící se energetická náročnost
Podle 103stránkové lednové zprávy je průmysl blízko dokončení kvantového počítače, který by sice stál desítky milionů dolarů, ale dokázal by vyřešit úlohu za 200 sekund namísto 10 000 let na klasickém superpočítači.
Podle odborníků by kvantové technologie mohly snížit energetickou spotřebu energeticky náročných datových center i potřeby výpočetního výkonu pro trénink AI. „Pokud řešení úloh, které by jinak trvaly tisíce hodin, zvládne kvantový počítač za sekundy, spotřebuje se logicky mnohem méně energie,“ vysvětlila Jenkinsová.
Stále ovšem platí, že v blízké době kvantové počítače ty klasické nenahradí. „Je to spíše doplnění než náhrada,“ konstatovala Ellie Brownová, analytička kvantového počítání a ekonomiky cloudu ve společnosti S&P Global Market Intelligence. Alam z k tomu dodává, že kvantový systém nebude fungovat izolovaně: „Kvantový stroj není samostatná entita. Je to hybridní nástroj – kvantový akcelerátor, který potřebuje vysoce výkonný počítač poblíž.“
Patrick Moorhead, generální ředitel a hlavní analytik společnosti Moor Insights & Strategy zase poznamenal, že kvantové systémy nejspíš vytvoří novou kategorii speciální infrastruktury v datových centrech — tzv. „kvantové pody“ s vlastními nároky na energii a teplotu. AI však nadále zůstane hlavním tahounem spotřeby.
Řada výzev
Vybudování kvantových systémů v reálných datacentrech ovšem nebude snadné a možná si vyžádá nové typy zařízení. V datacentrech je zatím jen pár specializovaných kvantových počítačů. Chybí také průmyslové standardy pro jejich integraci. Další výzvu představuje aktuální nedostatek kvalifikovaných odborníků.
Podle Tima Adamse, CEO Institute of International Finance, tyto překážky jen potvrzují potřebu pokračujících investic do infrastruktury datových center v příštích deseti letech. „Datová centra jsou nezbytná pro posun technologické transformace vpřed a měla by být považována za jednu z řady pravděpodobných investic na cestě k velmi transformačním úspěchům, které v příštích deseti letech jistě uvidíme,“ řekl.
Jednou z hlavních otázek v souvislosti s využíváním kvantových výpočtů pak bude bezpečnost dat. Podle by dostatečně výkonný kvantový počítač totiž mohl prolomit současné šifrovací metody, což by znamenalo, že bezpečnostní systémy by již nebyly spolehlivé. Zpráva švýcarské banky proto varuje, že firmy budou muset zavést nové kvantově bezpečné šifrovací techniky a že investice do nich budou muset začít v příštích několika letech.