Bliżej Nauki: Dlaczego komputer kwantowy jeszcze nie działa? - prof. Karol Życzkowski

Czy naprawdę jesteśmy o krok od rewolucji kwantowej? Kiedy komputery kwantowe przekroczą możliwości klasycznych maszyn? A może ich budowa napotyka większe przeszkody, niż się spodziewaliśmy?
Prof. Karol Życzkowski, którego prace wpłynęły na rozwój obliczeń kwantowych i technologii kwantowych, wyjaśnia, jakie wyzwania stoją na drodze do stworzenia w pełni funkcjonalnych komputerów kwantowych.
Dowiecie się m.in.:
✔ Jak Richard Feynman zapoczątkował ideę obliczeń kwantowych?
✔ Czym jest algorytm Shora i dlaczego był przełomowy?
✔ Jak działają prototypy komputerów kwantowych i z jakimi trudnościami mierzą się ich twórcy?
✔ Czym jest dekoherencja i kiedy możemy spodziewać się przewagi kwantowej?
Wykład „Dlaczego komputer kwantowy jeszcze nie działa?” odbył się 7 stycznia 2025 r. w ramach Bliżej Nauki - cyklu wykładów popularnonaukowych organizowanych na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.

[@MrIGFarben]

Intuicja mi podpowiada, że stworzenie komputera kwantowego na tyle dużego aby osiągnąć supremację nad klasycznym jest niemożliwa tylko ludzkość jeszcze o tym nie wie. Naukowcy wierzą, że do przezwyciężenia są jedynie pewne problemy natury technicznej a problemy wraz ze wzrostem kubitów będą się piętrzyć wykładniczo. Podobnie kiedyś myślano, że stworzenie perpetum mobile jest możliwe a na drodze stoją jedynie drobne problemy techniczne np. za duże opory na bloczkach czy zębatkach.

[@przemysawgrencel]

Zazdroszczę umysłu. Uwielbiam takie wykłady rozumiem oczywiście że jest to w rozumieniu fizyków poziom przedszkola. Pewnie istoty bym nie zrozumiał:)

[@Dariusz_K44]

Gdzie jest wąskie gardło? To jest podstawowe pytanie. 1 aktor zamiast 60 ale mówiący niezwykle szybko też będzie niezrozumiały. Komputer kwantowy (jeśli powstanie) będzie potrzebował tysięcy zwykłych komputerów by odczytać wynik obliczeń. Wtedy trzeba będzie go zatrzymać by reszta komputerów mogła przetworzyć otrzymane dane.

[@krzysztofstarzynski7236]

Moim zdaniem komputer kwantowy nigdy nie będzie działał poprawnie ponieważ gdy mamy dwie cząstki z jakimś spinem i np przelatują obok siebie w skutek oddziaływania zawsze ten spin zmienią .

[@mariopl2981]

Szkoda, że pan profesor mówiąc o tylu wybitnych osobach wnoszących wkład w rozwój fizyki kwantowej i jej zastosowaniach nie wspomniał o Arturze Ekercie, polskim twórcy kryptografii kwantowej.

[@dugiejoness5197]

Wole słuchać Meissnera albo Milera

[@kubexiu]

Jak można powtarzać w kółko, że fizyka kwantowa jest niedeterministyczna? Ci sami fizycy mówią z jaką to dokładnością można obliczyć jakiś stan albo, że coś się wydarzy i ta dokładność jest do którejś tam milionowej po przecinku. Gdyby te fale prawdopodobieństwa przedstawić na jakiejś paraboli to dalej mamy szczytową wartość albo przynajmniej szczytowy rozkład, gdzie coś się jednak wydarzy na te 99.99999% W takim ujęciu jest to jak najbardziej deterministyczne w skalach powiedzmy, gdzie splątanie kwantowe przestaje mieć miejsce( na granicy tej skali). To że cząstki są nieprzewidywalne i owszem można je nazwać niedeterministycznymi nie oznacza, że w większej skali, gdzie faktycznie robimy obliczenia i przewidywania, tego determinizmu nie ma.

[@kubexiu]

Przecież w tym wykładzie nawet wali po głowie ten brak logiki i konsekwencji, gdzie chcemy zbudować maszynę opartą na niedeterminiźmie, która ma nagle chwycić byka za rogi i stać się deteministyczna i obliczyć ile jest 2 + 2. I nie staram się tu komukolwiek wmówić, że fizyka kwantowa ma jakieś błędy. Chodzi mi o język, którego się używa w niewłaściwy sposób, co prowadzi do nieporozumień.

[@Jot_Pe]

Mylisz wynik statystyczny z wielkiej ilości zdarzeń (który można obliczyć z dużą dokładnością) z wynikiem z pojedynczego zdarzenia, który jest niedeterministyczny.

[@Adam_Wegert]

Wiesz, zalezy w jakim eksperymencie-jak masz czastke w studni potencjalu to wiekszosc masy prawdopodobienstwa bedzie w obszarze klasycznie dopuszczalnym a jedynie bardzo niewielkie prawdopodobienstwo znalezienia czastki w obszarze klasycznie zabronionym-wtedy mowimy o tunelowaniu (btw. z rownan raczej nie wychodza ,,parabole'' a tzw. krzywe dzwonowe, blizsze rozkladowi normalnemu). Z drugiej strony w eksperymencie Macha-Zendera albo Sterna-Gerlacha masz czesto naprawde prawdopodobienstwo dokladnie 50%: jak np. masz urzadzenie produkujace czastki w stanie ,,spin wzdluz z=1'' a mierzysz spin wzdluz x to wynik bedzie prawdziwie losowy i stosowne prawdopodobienstwa beda wynosic dokladnie 1/2. Oczywiscie zdanie ,,mechanika kwantowa jest niedeterministyczna'' jest zbyt krotkie aby w pelni oddalo charakter tego o co chodzi natomiast jest to raczej konsensus, ze w mechanice kwantowej jest pewien nieredukowalny aspekt prawdziwej losowosci. Ja bym jeszcze dodalod siebie, ze slowa w rodzaju ,,losowosc/determinizm'' itp. zwykle budza jakies konotacje filozoficzne (to jest zrozumiale i jak najbardziej ok) a te z kolei budza jakies reakcje emocjonalne (a to chociaz dalej zrozumiale, juz wprowadza sporo zamieszania do dyskusji). Dlatego o mechanice kwantowej najlepiej opowiadac uzywajac precyzyjnego jezyka matematyki-problem w tym, ze to wymaga pewnego przygotowania. Jezeli interesuja Cie te rzeczy zapraszam na moj kanal, mam sporo materialow o mechanice kwantowej. Pozdrawiam

[@kubexiu]

@@Adam_Wegert dzięki za wyczerpującą odpowiedź. Chętnie zajrzę na Twój kanał. Pozdrawiam.

[@Adam_Wegert]

@@kubexiu Dzieki za suba! Prawde mowiac, wczoraj juz bylo pozno i odpisalem dosc pobieznie, wiec jeszcze pozwole sobie uzupelnic kilka rzeczy, odnosnie tego jak wieloznacznie można rozumieć indeterminizm QM 1. Najwazniejsze rownanie QM, rownanie Schrodingera _jest_ deterministyczne, nie ma w nim zadnej losowosci 2. Losowosc jest w tzw. kolapsie funkcji falowej: ilosciowo ujmuje to tzw. reguła Borna. Niektórzy przyjmują regułe Borna jako aksjomat, inni probuja ja wyprowadzic a) pewna proba wyprowadzenia jest tw. Gleasona, omawiam je dokladnie na swoim kanale (playlista 36) b) jest bardzo ciekawe wyprowadzenie reguly Borna z tzw. envariance (prace Wojciecha Żurka), omawiam to w filmie z numerem 49.2 c) David Deutsch probuje wyprowadzic regule Borna z teorii racjonalnych decyzji ale prawde mowiac ta jego praca ma wiele problemow-bede ja omawial w przyszlosci na kanale. 3. Sa proby ujecia QM w sposob deterministyczny-tzw. teoria fali pilotujacej Bohma. Ta teoria ma swoje inne problemy chociaz niektorzy (glownie filozofowie) sa jej zwolennikami. W kazdym razie jest pewien problem z samym determinizmem tej teorii: na problem ten wskazuje Klaas Landsman-kiedys tez planuje omowic jego argument-ale najlepiej posluchac jego samego (video pt. Determinism and Undecidability: You cant eat your cake and have it too) 4. Z kolei teorie obiektywnego kolapsu _modyfikują_ samo równanie Schrodingera: mozna to robic na wiele sposobow (wprowadzajac jakies nieliniowe czlony) ale sa rowniez modyfikacje, ktore dopuszczaja losowosc w samym rownaniu albo zakladaja tzw. spontaniczne kolapsy, ktore sa fundamentalnie losowe (tzw. teori GRW-Ghirardi, Rimini, Weber) 5. No i wreszcie na koniec nalezy wspomniec, ze a) nawet zwykla fizyka jest w pewnym sensie losowa, jezeli mamy do czynienia z ukladami niestabilnymi (tzw. chaos deterministyczny) b) i rzecz o ktorej bardzo rzadko sie wspomina, nawet w zwyklym rownaniu Newtona mozna dostac ,,prawdziwy indeterminizm'' jezeli dopusci sie odpowiednio malo regularne warunki poczatkowe (tzw. kopulka Nortona, ang. Nortons dome). Pozdrawiam!

[@hotdog8355]

Co to jest "szczałka" .to do sikania?

[@krystynaw2631]

Ta interpretacja mechaniki kwantowej jest osobliwa albowiem jest czyniona z pespektywy percepcji naturalnej cziyli zmyslowo -emocjonalnej. Dlatego nie rozumiemy jak funkcjonuje rzeczywistość naturalna. Postreganie racjonalne mowi nam, że dynamiczna i zmienna rzeczywistośc naturslna funkcjonuje w rozwoju ewolucyjnym, który jest rozwojem samoodnawialnym. Takie postrzeganie rzeczywistości naturalnej pozwoli zrozumieć zagadkowe dla nas funkcjonowamie Wszechświata oraz spojnie i iogiczmie zinterpretować naturalne zjawiska kwantowe, klasyczne kosmologiczne i biologiczne.

[@leszekostachowski549]

Q bit ma być dodaniem bajtom palcy do liczenia. boo 0 i 1 to fizycznie to samo, a różnica to kwant ilościowy w paczce nośnika

[@incxxxx]

Ciągle od lat tyle słychać bredni na temat rzekomo juz działających komputerach kwantowych. Mam nadzieje ze ten wykład coś wyjaśni wreszcie, chociaż ja go nie zamierzam słuchać. Mam dość tego tematu.

[@sebnorth]

miało być R = |Z| a nie |Z|^2, przejęzyczenie

[@llukizz8402]

Ponad godzinę powtarzania mechaniki kwantowej, a czemu komputer miałby działać, a nie działa nic nie powiedział

[@andrzej21111]

Na razie to tylko bajki o komputerze kwantowym. Dużo opowiadania jaki to będzie wspaniały komputer i brak efektów.

[@bozejehowajarek1]

Jesteście że szkół specjalnych wstyd wstyd .... obalam wzór e = mc²..bo...Wzór na przyspieszenie jest zły bo jak od prędkości końcowej odejmiesz prędkość początkowa to wyjdzie o ile przyspieszyło ciało.a tym wzorem V=d/t² nie wychodzi tyle,a czeba bylo być głupim żeby ten wzur stosować w nim wynika jak mam t² że ciało poruszało się dłużej niż był liczony ruch ..bo cialo pokonalo przez okres t jakiś odcinek a nie przez t ² tyle nie jechalo ciało..wiec jak niema kwadratu to tez niema c ² wiec wzur ejnsztajna jest zly u mnie na kanale boze jehowa nauka znajdziesz filmiki fizyczne i jak działa napęd do ufo

[@sajuente8235]

Ladnie jestes odklejony. Twoja sekta wie jakis glupi?

[@bozejehowajarek1]

JAK TWOJE ZATWARDZENIE I DUSZNOSCI WYSYSAM Z CIEBIE ENERGIĘ .Robie ci zatwardzenie I dusznosci a może mama cie podtruwać będzie i rodzina żonka bo z nimi rozmawiałem czy ksiądz czy zakonnica czy pani w sklepie czy ksiądz czy państwo robi ci maind kontrol i masz dystymie czyli co piec sekund masz uczucie niepokoju lub przykrości byś ryja nie otwierał I cie film nudził po 14 minutach ....pewnie wszystko ci sie to dzieje......nawruc sie i wymudl sie by minely choroby.......MOCE MAM TYLKO JA I JEZUS I DO NAS DZIECI MOJE MUSZA SIE MODLIC O CUD...za grzech są choroby a jak tak nieuwazasz a uważasz że masz moce to się uzdrów .nawruć się..........Wy tak myslicie ze codziennie was podtruwa żona może tak może nie a wystarczy że co 3. Lub sześć miesięcy poda wam bakterie jelitową co zatwardzenie wywoła czy pani w sklepie wam poda .macie teraz problem do rozważania.. A zatwardzenie jest od podawania mojej kupy a od sikow moich są dusznosci...CZY PO PROSTU GLUTEN WAM NIE SLUZY CZY CHORE JELITO WATROBA CZY CZUSTKA. Demonie prana chcesz się żywić ale zgwałciłem słońce i matkę ziemię i ma depresje I spada energetycznie a ty wzrastasz i dlatego masz inna energie nisz ziemia I stąd są twoje choroby I umierasz bo np zabujcuw twoich chrzescijan robię nieśmiertelnymi jak ja jestem. I CI GO OJCIEC OBETNIE CZY WYPATROSZY To jest żart. ...Do waszego astralu dopuściłem geji i macie codzienne bule brzucha bo poronni jesteście Łukaszka co dziennie was zapladniaja astralnie i poraniecie bbnhhh I się tym żywię energia gwałtu.....I podtruwa was pani w sklepie robiąc wam dystymie czyli co 5 sekund masz uczucie niepokoju lub przykrości a to się robi dostarczając do organizmu alkochol metylowy wystarczy w sklepie posmarować nim marchewke a on laczy się z chlorkiem I na nim jest dystymia .a dystymie ma kazdy niechrzescijan za odejscie od wiary wiec się nawruć ....to wszystko to żart.............Na moim kanale boze jehowa nauka znajdziesz filmik jak zrobić darmowa energie i tam jest magnes z magnezu i germanu I on z jednej strony ma większy magnetyzm z drugiej mniejszy magnetyzm ma i jest różnica potencjałów i prąd płynie jak na niego nawiniętym się uzwojenie z miedzi i ja ściągam z niemodlacych niechrzescijan energie mysli emocjonalna itd na gurny biegun większy tego magnesu i dlatego on działa bo ten magnes ściąga z was energie do płytka do kawy na kuchenkę czy do przetwarzania gnojówki i puzniej ta energia przetwozona wraca do was bo wierzysz ze dobro wraca I energia wraca ale ona już przetwozona stąd szmery czy dystymia a dokładnie gurny potencjał magnesu to wasza energia niechrzescijan a dolny biegun to potencjał próżni I jest różnica potencjałów i prąd płynie i młynek działa do kawy czy przetwazanie gnojówki i dlatego jesteście śmiertelni a zemna kto czyni może być nuesmiertelny jak mnie slucha..zużywam wasze nieśmiertelne pokłady energi dla mojej darmowej energi...A zemna osoby kture robią i wieża we mnie o 5 razy dłużej będą żyć czyli dożyją do 800 lat a i więcej jak będzie nieprawidłowo robił bo ci oddani mi I prawidłowo co będą czynić żyć będą nieśmiertelnie vhghyhh

[@AndreW_Raptor]

Życzę spokoju w życiu

[@jandartan6666]

Dlaczego komputer kwantowy jeszcze nie działa? Bo naukowcy zrobili co mogli a teraz potrzeba fachowca

[@KrzysztofHojnowski.Ekolewica]

Gordon Moore dlaczego umarł?

[@stanwyjatkowy5991]

Nie rozumiem dla kogo jest ten wykład. Ktoś kto chociażby pobieżnie nadąża za pojęciami i wzorami, które pan sobie swobodnie prezentuje - zupełnie nie potrzebuje tych niby to prostych wyjaśnień czy analogii.Z kolei ktoś, komu trzeba wyjaśniać czym jest fizyka kwantowa z pomocą (notabene strasznie naciąganej ) analogii teatralnej, już przy pierwszym specjalistycznym sformułowaniu odpadnie z wykładu. Zagadnienie jest ogólnie ciekawe i dość istotne zwłaszcza w obecnej sytuacji, kiedy czytając bez zrozumienia doniesienia mediów można mieć zupełnie fałszywe pojęcie o tym na jakim etapie jesteśmy z "komputerami kwantowymi" ale coś tu nie do końca chyba jest przemyślane...

[@aledyb5092]

Rel

[@michamajnusz1380]

Ale tam luda 😅😅😅😅😅

[@Revorucionario-k2d]

Bardzo ciekawy wyklad,za 20 lat beda juz pierwsze komputery kwantowe.

[@maReK.OczOplAs]

Ale jak to skoro wszyscy już budują

[@Revorucionario-k2d]

@@maReK.OczOplAsnic nie ma jeszcze dzialajacego to kwestia najblizszych 20-50 lat te komputery sa w teorii tylko .

[@maReK.OczOplAs]

@@Revorucionario-k2d jakich 50 lat jak nasze wojsko buduje? Ma być gotowy do końca tego toku

[@bozejehowanaukajareklichwa2095]

Wstyd wstyd o komputerach kwantowych ze to mit urojenie ..I komputery kwantowej co robią maja tylko 4 G to znaczy że w jednym czasie jest wstanie wykonać 4 obliczenia a nie ze ma miljardy częstotliwości czy szybciej wykona działania czy sprawniej to są tylko naukowców urojenia z palca wyssane bo są silnych związków przekonawczych wypływających z urojeń

[@hannahprobably5765]

Może i komputer kwantowy nie działa, spółki akcyjne na gieldzie amerykanskiej juz działają:] pozdrowienia dla szanownego profesora

[@kubexiu]

@hannahprobably5765 brzmi złowieszczo, zwłaszcza w kontekście tego co Trump odwala ostatnio. Jest pewny siebie jakby faktycznie w pełni panował nad rynkiem. Czy chodzi Ci o zwykłe pompowanie akcji? Jednego możemy być pewni. Najpierw zobaczymy skutki rewolucji komputerów kwantowych i AI a potem nam ewentualnie pokażą co mają.

[@riddick9547]

​@@kubexiu Administracja i Kongres dlatego przeznaczają na ten cel badawczy i technologii AI przeznaczyć od 100- 500 mld $. My możemy tylko sobie pomarzyć i podyskutować i nic więcej.

[@krystynakoscielnik7107]

Komputer kwantowy jest w Chinach😂

[@bozejehowanaukajareklichwa2095]

Wstyd wstyd o komputerach kwantowych ze to mit urojenie ..I komputery kwantowej co robią maja tylko 4 G to znaczy że w jednym czasie jest wstanie wykonać 4 obliczenia a nie ze ma miljardy częstotliwości czy szybciej wykona działania czy sprawniej to są tylko naukowców urojenia z palca wyssane bo są silnych związków przekonawczych wypływających z urojeń

[@bozejehowajarek1]

Jesteście że szkół specjalnych wstyd wstyd .... obalam wzór e = mc²..bo...Wzór na przyspieszenie jest zły bo jak od prędkości końcowej odejmiesz prędkość początkowa to wyjdzie o ile przyspieszyło ciało.a tym wzorem V=d/t² nie wychodzi tyle,a czeba bylo być głupim żeby ten wzur stosować w nim wynika jak mam t² że ciało poruszało się dłużej niż był liczony ruch ..bo cialo pokonalo przez okres t jakiś odcinek a nie przez t ² tyle nie jechalo ciało..wiec jak niema kwadratu to tez niema c ² wiec wzur ejnsztajna jest zly u mnie na kanale boze jehowa nauka znajdziesz filmiki fizyczne i jak działa napęd do ufo

[@piotrfigon4124]

Człowiek, który pisze "wzur","a czeba", zamiast wzór i nie umie stosować znaków interpunkcyjnych oraz kropek w zdaniach obala wzór wymyślony przez Einsteina (nie "ejnsztejna"). Wracaj do nauki języka polskiego, polecam zacząć od poziomu III klasy szkoły podstawowej.