Kvantiniai kompiuteriai 2026 — ką tikrai žinome, ko nežinome ir kodėl tai svarbu

Apie ką šis straipsnis — ir kodėl jį verta skaityti

Gruodžio 2024 m. Google pranešė, kad jų kvantinis procesorius Willow penkiose minutėse atliko skaičiavimą, kurio greičiausias klasinis superkompiuteris reikalautų milijardų metų^[1]. Antraštės apibėgo pasaulį. Politikai kalbėjo apie „kvantinį varžybas". Biržos reagavo. Bet kas tikrai atsitiko — ir ką šios antraštės nepasakė?

Šis straipsnis nėra dar vienas žavesys dėl „kvantinės revoliucijos". Nėra tai ir skeptiko manifesto. Tai bandymas sąžiningai papasakoti, kur mes tikrai esame — remiantis peržiūrėtomis mokslinėmis publikacijomis, oficialiomis gamintojų kelionės žemėlapiais ir patikrintais duomenimis. Be supaprastinimų, tačiau kalba, suprantama kiekvienam, kuris pasiryžęs skirti pusvalandį kvantinės informacijos supratimui — vienai iš svarbiausių XXI amžiaus technologijų.

Norint suprasti, kur mes tikrai esame su kvantiniais kompiuteriais, reikia pasitraukti žingsnį atgal. Ne prie antraščių, bet prie fizikos. Nes kvantinis kompiuteris nėra greitesnis kompiuteris — tai fundamentaliai kitoks informacijos apdorojimo būdas. Ir šis skirtumas yra tiek itin didelio potencialo, tiek itin didelių sunkumų šaltinis.

Bitas prieš kubitą — skirtumas, keičiantis viską

Klasinis kompiuteris veikia bitais — kiekvienas bitas tai 0 arba 1. Aštuoni bitai sudaro baitą, milijardai baitų sudaro jūsų telefono atmintį. Visa šiuolaikinės informatikos galia — nuo dirbtinio intelekto iki vaizdo transliacijos — remiasi gigantinių nulių ir vienetų serijų manipuliavimų, po vieną bitą iš karto.

Kvantinis kompiuteris naudoja kubitus, kurie dėl superpozicijos reiškinio gali būti abiejuose būviuose vienu metu. Tai nėra tas pats kaip „vienu metu yra nuliu ir vienetu" — toks supaprastinimas klaidina. Superpozicija reiškia, kad kubitas turi tam tikrą tikimybę būti nuliu ir tam tikrą tikimybę būti vienetu, ir rezultatą sužinome tik matuojimo metu. Tai šiek tiek panašu į sąžiningą monetą ore — kol ji nenukrenta ant stalo, ji nėra nei perkale, nei rašte, bet turi 50% šansą kiekvienai.

Bet tai tik pradžia. Kubitai gali būti tarpusavyje susipynę (entangled) — kas reiškia, kad vieno kubito būvis yra akimirksniu susijęs su kito kubito būviu, neatsižvelgiant į atstumą tarp jų. Išmatuok vieną — ir tuoj pat žinai ką nors apie kitą, net jei juos skiria šviesmečiai.

Einšteinas 1935 m. tai vadino „baisiu veikimu iš tolo" (spooky action at a distance). Kartu su fizikais Borisu Podolskiu ir Nathanu Rosenu jis paskelbtą garsiųjį EPR straipsnį Physical Review^[8], kuriame ginčijo, kad susipynimas įrodo kvantinės mechanikos nepilnumą — kad turi egzistuoti paslėpti kintamieji, kurie paaiškina šias koreliacijas be „baisiųjų". Mirė 1955 m., nepriėmęs Kopenhagos interpretacijos — o eksperimentinis susipynimo realumo patvirtinimas (Belo nelygybės testai) atėjo tik 1970–1980 m. 2022 m. Alain Aspect, John Clauser ir Anton Zeilinger šiems eksperimentams gavo Nobelio fiziką premiją.

Šios dvi savybės — superpozicija ir susipynimas — leidžia kvantiniam kompiuteriui vienu metu tyrinėti astronominį galimybių kiekį. Įsivaizduok labirintą su milijardu kelių. Klasinis kompiuteris jas tikrina po vieną. Kvantinis kompiuteris — tinkamiau sukonstruoto algoritmo dėka — gali tokiu būdu manipuliuoti tikimybėmis, kad keliai, vedantys niekur, „gesina" vienas kitą (reiškinys, vadinamas kvantine interferencija), o kelias prie išėjimo tampa vis tikimesnis. Tai ne magija — tai fizika. Tačiau efektyvumo skirtumas gali būti kolosalus.

Skamba perspektyviai. Bėda tame, kad kubitai yra neįsivaizduojamai delikatūs.

Dekoherencija — kodėl kubitai tokie trapūs

Kubitas nėra abstrakcija PowerPoint pristatymuose — tai tikras fizinis objektas. Tai gali būti superlaidus elektros grandinė, aušinama iki maždaug 15–50 milikelvinų temperatūros — dešimtis kartų šaltesnė nei kosmoso erdvė (kurios temperatūra apie 2,7 kelvino, t. y. −270°C). Tai gali būti pagautasis jonas, saugomas vakuume elektromagnetiniais laukais. Arba atskiras fotonas, nukreiptas per šviesolaidį. Kiekviena iš šių realizacijų turi tą pačią fundamentalią problemą: dekoherenciją.

Dekoherencija tai kvantinės informacijos praradimas kubito sąveikoje su aplinka. Bet kokia sąlyga su išoriniu pasauliu — gretimo atomo vibracija, klaidžiojantis elektromagnetinis laukas, atsitiktinis Cooperio poros nutrūkimas superlaidyje, net kosminė radiacija, prasiskverbusi per laboratorijos sienas — daro, kad kubitas „pamiršta" savo kvantinį būvį ir tampa įprastu, klasikiniu bitu. Šis procesas negrįžtamas ir neišvengiamas.

Norint supratimo problemos skalę: pagal npj Quantum Information^[2] paskelbtas išmatavimas, tipinis superlaidus transmon kubitas — pagrindinė Google ir IBM procesorių dalis — išlaiko koherenciją (laiką T1) maždaug 49 mikrosekundes, o defazing laikas (T2*) siekia apie 95 mikrosekundes. Tai mažiau nei vienas akies mirksnis. O šiame laiko lange kubitas turi suspėti atlikti tūkstančius loginių operacijų, iš kurių kiekviena trunka maždaug 20–50 nanosekundžių. Klaidos kraštas yra minimales.

Dar blogiau, šios vertės nėra pastovios — jie svyruoja laike, o tai reikalauja nuolatinio įrangos recalibration^[2]. Tai tarsi precizinis muzikos instrumentas atsilaistytų kas kelias sekundes.

Egzistuoja kubitai su ilgesne koherencija. Kubitai, pagrinsti pagautaisiais jonais (trapped ions) — naudojami IonQ ir Quantinuum — išlaiko kvantinį būvį minutes, net ilgiau. Tačiau jų loginės operacijos trunka mikrosekundes, ne nanosekundes — tai maždaug tūkstantį kartų lėčiau. Tai tarsi sprinterio pasirinkimas, kuris gali bėgti tik 10 sekundžių, arba maratono bėgiko, kuris juda vėžlio tempu. Kiekvienas metodas turi savo kainą ir nė vienas iš jų mums šiandien neduoda to, ko reikia realias problemas sprendžiančiai mašinai pastatyti.

Kvantinių klaidų korekcija — problema, kurios negalima apeiti

Jei kubitai tokie nestabilūs, mums reikia būdo klaidoms skrydžio metu taisyti — kaip klasiniai kompiuteriai dešimtmečiais taiso klaidas RAM atmintoje ar duomenų siuntyme. Klasikiniame pasaulyje tai paprasta: bitą trunkuoji tris kartus ir tikrini „didžiosios daugybės" metodu. Jei du iš trijų bitų sako „1", tai originalas buvo vienas.

Bet kvantinėje mechanikoje negalima nukopijuoti kubito. Tai draudžia vadinamoji klonų draudimo teorema (no-cloning theorem), kurią 1982 m. įrodė Woottersas ir Żurek^[9]. Tai ne inžineringas apribojimas, kurį kažkada įveikime — tai fundamentalusis fizikos dėsnis, kvantinės mechanikos tiesiškumo pasekmė. Jo neapsieiјima, kaip negalima keliauti greičiau nei šviesa.

Sprendimas egzistuoja, bet jis brangus: vietoj kubito kopijimo, mes koduojame vieną loginį kubitą (kurį norime naudoti skaičiavimams) daugybėje fizinių kubitų (kurie tikrai egzistuoja procesoriuje). Kvantinė informacija paskleista keliems kubitams taip, kad klaida viename fiziniame kubite gali būti aptikta ir taisyta, nežeidžiant loginio būvio.

Populiariausias metodas — surface code — reikalauja nuo keliolikos iki kelių šimtų fizinių kubitų vienam loginiam kubitui, priklausomai nuo reikiamo apsaugos lygio. Kuo didesnė „kodo nuotolis" (parametras d), tuo geresnė apsauga — tačiau tuo daugiau fizinių kubitų reikia. 7 nuotolio kodui reikia 72 fizinių kubitų vienam loginiam. Nuotoliui 17, kuris reikalingas rimtiems skaičiavimams — šimtai.

Tačiau yra būtina sąlyga, kad tai apskritai veiktų: fizinių klaidų dažnis turi būti žemiau tam tikro slenksčio. Jei fiziniai kubitai daro per daug klaidų, daugiauskelių kodui papildomų kubitų nepagerina — net pablogina situaciją, nes kiekvienas papildomas kubitas tai papildomas triukšmo šaltinis. Šio slenksčio „žemyn" kirtimas — kad kodo padidinimas iš tikro sumažintų logines klaidas — tai vienas iš pagrindinių kvantinių skaičiavimų istorijos šaltinių.

Ir čia mes pasiekiame vieną iš svarbiausių pastarųjų metų pasiekimų.

Gruodis 2024: Google Willow ir proveržis klaidų korekcijoje

Procesorius Willow, suprojektuotas Google Quantum AI komandos Santa Barbaroje, turi 105 superlaidžius kubitus. Gruodžio 2024 m. komanda pastatė jame surface code su nuotoliais 3, 5 ir 7 — tai didėjantis apsaugos lygis — ir demonstravo ką nors, kuo fizikų bendruomenė laukė metų^[1].

Pirma: klaidų korekcijos slenkstis buvo peržengtas. Fizinių kubitų skaičiaus didinimas koduje (perėjimas nuo nuotolio 3 prie 5, paskui prie 7) faktiškai sumažino loginių klaidų dažnį, vietoj jo padidinti. Slopinimo koeficientas buvo 2,14x kiekvieno kodo nuotolio padidėjimo 2^[1]. Tai pirmą kartą, kai surface code elgėsi pagal teoriją fizinėje įrangoje, o ne tik simuliacijoje.

Antra: loginis kubitas su nuotoliu 7 (sudaryta iš 72 fizinių kubitų ir 29 pagalbinių kubitų) išgyveno 2,4 karto ilgiau nei geriausias atskiras fizinis kubitas procesoriuje^[1]. Kitaip tariant — informacijos kodavimas keliuose kubitose ne tik nepasipiešė, bet davė realią naudą. Tai vadinasi „breakeven slenksčio nužengimas".

Trečia: sistema stabiliai veikė daugiau nei milijoną klaidų korekcijos ciklų su realiu laiku dekodavus klaidas^[1].

Šiuos rezultatus aprašyti straipsnis pasirodė Nature vasario 27 d., 2025 m. (638 tomas, str. 920–926)^[1].

Tai proveržis — tačiau proveržis, kurį reikia suprasti kontekste. Parodyta, kad klaidų korekcija fundamentaliai veikia. Tačiau kodo nuotolis 7 tai tik pradžia. Naudingi kvantiniai skaičiavimai reikalautų nuotolio 17 ar aukščiau, o tai reiškia tūkstančius fizinių kubitų dešimčiai loginių. Nuo „veikia laboratorijoje" iki „sprendžia realesnes problemas" yra dar toli. Niekas to neslėpia — įskaitant patį Google.

Kur mes tikrai esame — kelionės žemėlapis iki 2033 m.

Verta pažiūrėti, ką didžiausios firmos pačios sako apie savo planus — nes šios prognozės yra daug atsargesnės nei žiniasklaidos antraštės. Firmos turi motyvą puikiai atrodyti investuotojų akimis, tad jei net jų oficialūs kelionės žemėlapiai atsargūs — tai daug kalba apie faktinę iššūkių skalę.

IBM turi pačią detaliausia, viešai prieinamą kelionės žemėlapį^[10]. 2026 m. planuoja Kookaburra procesorių (1 386 fiziniai kubitai), jungiantį loginės apdorojimo vienetą su kvantine atmintimi. Tikslas 2026 m. yra demonstracija 12 loginių kubitų iš 244 fizinių. Jų ambicingesnis aparatas, Starling (200 loginių kubitų), planuojamas 2028 m. Trys Kookaburra moduliai, sujungti kvantiniais nuorodais, duos sistemą su 4 158 fiziniais kubitais. Pilnos vertės, klaidoms atsparus kvantinis kompiuteris, galintis spręsti „klasiniams aparatams neįmanomas" problemas — tai IBM vizijoje 2033 metų horizontas^[10].

Verta pridėti: IBM 2023 m. pastatė demonstracinį Condor procesorių su 1 121 kubitu — bet tai buvo inžinerinė demonstracija (kubitų paketavimo tankis), o ne gamybinis aparatas. Procesoriai, kuriuos IBM faktiškai siūlo klientams skaičiavimams (Heron serija), turi 156 kubitus^[10].

Google po Willow sėkmės (105 kubitai) turi savo kelionės žemėlapyje kvantinio kompiuterio su milijonu fizinių kubitų statybą — tačiau be konkrečios datos^[11]. Jų sekantis tikslas tai demonstracija „naudingos kvantinės pranašumo" — skaičiavimų, kurie turi realų pritaikymą ir kurio klasinis kompiuteris negali atlikti protingu laiku.

Microsoft vasario 2025 m. pristatė Majorana 1 čipą, turėtį turėti 8 topologinius kubitus — teoretiškai atsparesnius dekoherencijai nei superlaidūs ar joniniai kubitai. Tačiau Microsoft teiginiai susidūrė su rimtu mokslinės bendruomenės skepticizmu. Fizikai, cituojami Nature^[14] ir Science^[13], pagrindinai šaubėsi, ar pristatyti kubitai apskritai veikia kaip topologiniai kubitai, o pagrindinės šio metodo pagrindo publikacijos duomenims iškelta duomenų manipuliacijos įtarinėjimai. Tai yra anksčiausias visų metodų raidos etapas — ir labiausiai kontroversiškas.

Microsoft ir Atom Computing (atskiras nuo Majorana projektas) kartu statomi Magne aparatą, remiantis neutraliais atomais, su 50 loginių kubitų (apie 1 200 fizinių), planuojamą 2027 m. pradžioje^[12]. Tai būtų vienas iš pirmų kvantinių kompiuterių su pakankamai loginių kubitų paprastiems, bet realiems skaičiavimams.

Matosi aiški šablono: firmos kalba apie dešimtis loginių kubitų per 2–3 metus ir šimtus per 5–8 metus. Ne apie tūkstančius, ne apie milijonus. Kas nors tvirtina, kad kvantinis kompiuteris „greit pasikeis pasaulis" — arba nesupranta problemos skalės, arba bando tau ką nors parduoti.

Ką kvantiniai kompiuteriai gali daryti šiandien — o ką ne

Ką negali

Nesulaužys tavo slaptažodžio. Nepakoreguos tavo nešiojamojo kompiuterio. Nepagreitins interneto naršymo, filmų transliacijos ar jokios užduoties, kurią klasiniai kompiuteriai daro gerai. Tai esminis nesusipratimas: kvantinis kompiuteris nėra greitesnė klasinio kompiuterio versija. Jis yra aparatas, suprojektuotas iš viso kitokiai problemų klasei — tokioms, kuriose matematinė struktūra leidžia „kvantinį sutrumpinimą" per interferencę ir susipynimą.

Absoliučiai daugumui kasdieninių užduočių — teksto redagavimas, duomenų bazės, kompiuteriniai žaidimai, mašininė mokymąsi — klasiniai kompiuteriai yra ir liks geriausia priemone. Kvantinis kompiuteris nepakoreguos GPU neuroniniu tinklo treniravime. Nepagreitins tavo Excel. Net jei stovėtų ant jūsų stalo (ko nebus, nes reikalinga kriostato dydžio automobilį), neturėtum jam naudojimo.

„Kvantinio pranašumo" klausimas — ir kodėl terminas yra problematiškas

2019 m. Google pranešė apie „kvantinį pranašumą" — jų Sycamore procesorius (53 kubitai) atliko 200 sekundžių specialiai sukonstruotą užduotį (atsitiktinį kvantinių grandinių mėginį), kuri pagal Google reikalautų greičiausiam superkompiuteriui 10 000 metų. Straipsnis pasirodė Nature^[15].

IBM iš karto ginčijo šią tezę, tvirtindamas kad superkompiuteris Summit sugebėtų su šia užduotimi per 2,5 dienos — kas tikrai vis dar yra daug lėčiau nei 200 sekundžių, bet toli nuo „10 000 metų". O 2023 m. USTC komanda (Kinijos Mokslo ir Technologijos Universitetas) atliko tą pačią užduotį per 14 sekundžių — naudojant 1 400 NVIDIA A100 grafikos procesorių. Be to, numatyta, kad superkompiuteris Frontier su visu atminties darbytų tai tiesiog 1,6 sekundės^[16].

Google tezė apie pranašumą buvo iš dalies ginčijama. Tai nereiškia, kad kvantinis pranašumas yra mitą — bet rodo, kad riba tarp „klasiškai įmanoma" ir „klasiškai neįmanoma" yra sklandžia ir slenka abiem kryptimis. Klasiniai algoritmai ir aparatas irgi tobulėja. O terminas „pranašumas" sukelti daugiau ginčų nei aiškumo — todėl daugelis mokslininkų naudoja neutralesnį terminą „kvantinis pranašumas" (quantum advantage).

Kur matosi pirmieji realūs taikymai

Molekulių simuliacija ir vaistų atradimas. Čia kvantiniai kompiuteriai turi natūralų pranašumą — nes molekulės pačios yra kvantinės. Cheminiai ryšiai, elektronų sąveikos, energijos būviai — tai viščio kvantinė mechanika aprašo. Klasiniai kompiuteriai tai turi aproksimuoti (nes tikslus modeliavimas reikalauja išteklių, augančių eksponentiškai su molekulės dydžiu). Kvantinis kompiuteris gali tai simuliuoti natūraliai.

Toronto Universiteto ir Insilico Medicine firmos komanda naudojo hibridą metodą (kvantiniai algoritmai + klasiniai) KRAS baltymų inhibitorių pasiūlymui — anksčiau pripažinto „neperimamais" vėžio terapijoje. Penkiolika junginių buvo sintetinti laboratorijoje, du parodė biologinę aktyumą. Rezultatai paskelbti Nature Biotechnology 2024 m.^[5].

Tačiau reikia būti tiksliu: šiuose tyrimuose kvantinis komponentas atliko komplementarią vaidmenį — pagerinant vietos elektroninį aprašymą vietose, kur kvantiniai efektai yra kritiniai rišimui. Sunki darbą — cheminės erdvės paieška, molekulinis docking, kandidatų reitingavimas — vis dar atliko klasiniai algoritmai. Dar nerodyta akivaizdi kvantiniu pranašuma virš geriausių klasinių metodų vaistų atradyme. Vaistų įmones (Boehringer Ingelheim, Roche, AstraZeneca) vykdo projektus su Google Quantum AI ir kitais — bet tyrimų fazėje, ne gamyboje^[5].

Optimizacija ir logistika. Algoritmai tokie kaip QAOA (Quantum Approximate Optimization Algorithm) teoretiškai gali padėti tvarkaraščių, maršrutų ar investavimo portfelio optimizacijos problemoms. Praktiške dabartinės kvantu mašinos per daug triukšmingos, norėdamos suteikti geresnius rezultatus nei geriausi klasiniai heurističkai. D-Wave firma siūlo „kvantines optimizatorias" (quantum annealers) su daugiau nei 5 000 kubitų — bet tai kita mašinų klasė nei universalūs kvantiniai kompiuteriai, o jų pranašumas virš klasinių sprendėjų yra ginčijamas.

Grėsmė kriptografijai — kada reikia sunerūpinti?

Tai klausimas, kuris tikrai kelia emocijas — ir teisėtai. Shoro algoritmas, matematiko Peterio Shoro paskelbtas 1994 m., leidžia kvantiniam kompiuteriui faktorizuoti didelius skaičius eksponentiškai greičiau nei bet kuris žinomas klasinis algoritmas. Faktorinimas yra pagrindas RSA šifravimo saugumui — sistemi, kuri saugo jūsų bankinius sandorus, el. paštus, medicininių duomenų ir praktiškai visą interneto saugumo infrastruktūrą.

RSA-2048 (2048 bitų raktas, šiuo metu standartas) remiasi faktu, kad klasinis kompiuteris reikalautų milijardų metų tokiam dideliam skaičiui faktorizuoti. Kvantinis kompiuteris su Shoro algoritmu galėtų tai padaryti valandomis — jei turėtų pakankamai patikimų kubitų.

Kiek kubitų reikalinga? Įvertinimai drastiškai pakito:

• 2015: apie milijardą kubitų (įvertinimas atsižvelgiant į tada klaidų dažnį)
• 2019: 20 milijonų triukšmingų kubitų ir 8 valandos skaičiavimu^[3]
• Gegužė 2025: žemiau milijono triukšmingų kubitų ir savaitę skaičiavimu^[4]

Sumažėjimas yra dramatiškas — bet vis dar toli nuo esamų galimybių. Geriausieji universalūs kvantiniai procesoriai šiandien turi 100–200 kubitų (Google Willow: 105, IBM Heron: 156). IBM pastatė demonstracinį Condor čipą su 1 121 kubitu, bet tai nėra gamybinis aparatas^[10]. Žala tarp šimtų ir milijono kubitų — ir tai kubitų daug geresnių nei šiandieniniai — lieka milžiniška.

Kada RSA taps pavojinga? Niekas tiksliai nežino. Bet NIST (JAV Nacionalinis Standartų ir Technologijų Institutas) laikė, kad nevertėtų laukti atsakymo. Rugpjūtį 2024 publikavo tris gatavus postkvantinius kriptografijos standartus: ML-KEM (šifravimas), ML-DSA (skaitmeniniai parašai) ir SLH-DSA (skaitmeniniai parašai pagal maišymo funkcijas)^[6]. Kovo 2025 pasirinkta penkta algoritmas — HQC — kaip atsarginį šifravimo mechanizmą^[7]. Perkėlimas prie naujų standartų jau pradėtas — IETF (Internet Engineering Task Force) įtraukia postkvantinius algoritmus į TLS protokolą, kuris užtikrina HTTPS ryšiai.

Tai gūdus metodas — ir verta suprasti kodėl. Šifruoti duomenys šiandien gali būti perblaskinti ir saugomi, o iššifruoti per dešimtmetį, kai kvantiniai kompiuteriai subrendę. Šis scenarijus — žinomas kaip „dabar sklasti, vėliau iššifruoti" ataka — ypač liečia duomenis su ilgu jautrumu laikotarpiu: valstybės paslaptys, medicininę dokumentacija, intelektualinę nuosavybė. Organizacijos, turinčios tokius duomenis, turėtų migruoti prie postkvantiniu kriptografijos traktuoti ne kaip tolimą planą, bet kaip esamą užduotį.

Keturi keliai prie kvantinio kompiuterio

Vienas iš mažiau nagrinėtų, bet žavių šios srities aspektų yra tai, kaip skirtingi yra požiūriai į kvantinio kompiuterio statybą. Tai nėra varžybos viename kelyje — tai kelios lygiagrečios ekspedicijos į nežiną, iš kurių kiekviena turi kitus privalumus, apribojimus ir rizikos profilį.

Superlaidūs kubitai (Google, IBM)

Greitžiausias loginės operacijos (20–50 nanosekundžių), bet trumpa koherencija (50–100 mikrosekunde)^[2] ir būtinas šaldymas beveik prie absoliuto nulio kriostate už milijonus dolerių. Šiandien dominuoja kubitų skaičiaus ir įrankių ekosistemo. brannumu. Juose pastatyta Willow ir Heron. Didžiausias jų silpnumas: jokia du kubitai nėra identiški, o kiekvieno kubito parametrai keičiasi su laiku, reikalavęs nuolatinės recalibration^[2].

Pagautieji jonai (IonQ, Quantinuum)

Ilgiausia koherencija (sekundės iki minučių) ir didžiausia vartų ištikimybė (daugiau nei 99,9%) — nes to paties elemento atomai iš gamtos yra identiški. Tačiau loginės operacijos trunka mikrosekundes (1000x lėčiau nei superlaidžiai) ir padidinimas virš keliolikos kubitų reikalauja sudėtingos jonų pūslių architektūros. 2025 m. demonstruota mastelinės pūslės daugiau nei 200 jonams ir nauji technika lygiagrečiam bramkaž atliekimui — bet šimtams loginių kubitų dar toli.

Neutralūs atomai (QuEra, Pasqal, Atom Computing)

Žadanti naujosios generacijos platforma su natūralia mastelinumūm — atomai, sutvirtinti optinėse pėsetose (lazerio sijos) gali būti sustatomi dviem ir trijų matmenų tinkluose šimtais, net tūkstančiais. IEEE Spectrum vadinami 2026 metus „dideliu šuoliu" šiai technologijai^[12]. Atom Computing demonstravo sistemą su daugiau nei 1 000 kubitų jau 2023 m. — nors bramkarčio kokybė lieka žemesnė nei jonuose. Tai platformoje, kurioje Microsoft ir Atom Computing statomi Magne aparata.

Topologiniai kubitai (Microsoft)

Teoretiškai pačius atspariausi klaidoms dėl to, kad kvantinė informacija paskleista sistemų topologijoje, o ne sutelkta viename objekte. Majorana 1 čipas (vasaris 2025) turėjo būti pirmas žingsnis — bet mokslinė bendruomenė ginčija, ar tikrai buvo demonstruota veikian topologinių kubitų. Fizikai, cituojami Nature^[14] ir Science^[13], iškėlė rimtus prieštaravimus, o pagrindinei šio metodo publikacijai iškelta duomenų manipuliacijos įtarinėjimai. Ambicingiausi ir labiausiai neapibrėžti iš visų metodų — potencialiai proveržinis, jei pavyks, bet fundamentalūs moksliniai klausimai lieka atviri.

Nė vienas iš šių metodų nesugyvendosi. Gali būti, kad „laimėtojas" dar neegzistuoja — arba kad ateitis priklauso hibridams, sujungiantiems skirtingas technologijas skirtinguose skaičiavimu etapuose.

Kas iš to seka — klausimai, kuriuos verta savęs paklausti

Kvantinis kompiuteris nėra greitesnis procesorius. Tai naujas skaičiavimų sąvokos būdas — įkvėptas fizikos pačiame paprasčiausiame, giliausią realybės lygyje. Ir dėl to ši technologia yra ir labai pasvilginanti, ir labai sunki.

Šiandien mes esame maždaug ten, kur buvo klasiniai kompiuteriai 1950aisiais: žinome, kad tai veikia; žinome, kad tai turi potencialą; nežinome dar, ką iš to tiesiog padarysime. Tranzistorius buvo išrastas 1947 m. Internetas gimė keturias dekadas vėliau. Niekas 1947 m. nenumatė Amazon, Spotify ar to, kad nešiojimės kišenėje kompiuterius milijoną kartų potentalesnius nei juos, kurie išsiuntė žmones į Mėnulį.

Gal verta pasiklaisti savęs ne „kada kvantinis kompiuteris sulaužys mano slaptažodį", bet „kokios problemos — šiandien laikomos neišsprendžiamomis — taps išsprendžiamos, kai ši technologija subrendusi?". Nauji medžiagos, kurie gali sustabdyti klimato pokyčius. Vaistai, suprojektuoti atomą po atomo, adaptuoti konkrečiam pacientui. Fiziniai modeliai, kurie leis mums suprasti reiškinius, kurių šiandien net negalime simuliuoti.

Arba kas nors, apie ką dar niekas nenumanė — nes taip buvo visada, kai atsirado iš tikro nauja technologija.

Kvantiniai kompiuteriai nėra už šaligatvio. Tačiau tai nėra ir mokslinė fantastika. Tai yra kažkas žymiai įdomesnis — atviras klausimas ties fizikos, matematikos ir inžinerijos riba. O atvirieji klausimai, kaip moko mokslo istorija, turi daugiau potencials nei gatavi atsakymai.

Šaltiniai

1. Google Quantum AI & Collaborators, „Quantum error correction below the surface code threshold", Nature 638, 920–926 (2025). nature.com
2. Schlör S. et al., „Decoherence benchmarking of superconducting qubits", npj Quantum Information 5, 54 (2019). nature.com
3. Gidney C., Ekerå M., „How to factor 2048 bit RSA integers in 8 hours using 20 million noisy qubits", arXiv:1905.09749 (2019). arxiv.org
4. Gidney C., Ekerå M., „How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits", arXiv:2505.15917 (2025). arxiv.org
5. Liao H. et al., „Quantum-computing-enhanced algorithm unveils potential KRAS inhibitors", Nature Biotechnology (2024). nature.com
6. NIST, „Post-Quantum Cryptography Standardization" — ML-KEM (FIPS 203), ML-DSA (FIPS 204), SLH-DSA (FIPS 205), rugpjūtis 2024. nist.gov
7. NIST, „NIST Selects HQC as Fifth Algorithm for Post-Quantum Encryption", kovas 2025. nist.gov
8. Einstein A., Podolsky B., Rosen N., „Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?", Physical Review 47, 777 (1935).
9. Wootters W. K., Żurek W. H., „A Single Quantum Cannot Be Cloned", Nature 299, 802–803 (1982).
10. IBM Quantum, oficiali kelionės žemėlapis (2025). ibm.com
11. Google Quantum AI, kelionės žemėlapis. quantumai.google
12. „Neutral Atom Quantum Computing: 2026's Big Leap", IEEE Spectrum (2026). ieee.org
13. „Debate erupts around Microsoft's blockbuster quantum computing claims", Science (2025). science.org
14. „Microsoft claims quantum-computing breakthrough — but some physicists are sceptical", Nature (2025). nature.com
15. Arute F. et al., „Quantum supremacy using a programmable superconducting processor", Nature 574, 505–510 (2019). nature.com
16. „Ordinary computers can beat Google's quantum computer after all", Science (2023). science.org