Tento článek volně parafrázuje původní článek na Medium.com od W.J. Zenga, který pěkně rozlišuje milníky u kvantových počítačů.

Pořád kolem sebe slyšíme pojmy jako kvantová výhoda (quantum advantage) nebo kvantová nadvláda (quantum supremacy). Někdy jsou použity správně, někdy ne. Občas možná i mě to ujede. Ale cílem je správně odpovědět na otázku, kde jsou kvantové počítače dnes a co to znamená.

Zeng svou terminologii nakonec rozšířil na 4 termíny:

  • Kvantová nadvláda (quantum supremacy) – tento termín vlastně zahrnuje dva stavy. První je teoretický, kdy pro konkrétní algoritmus můžeme matematicky dokázat, že kvantový algoritmus nabízí super-polynomiální výhodu, například exponenciální, vůči jakémukoliv klasickému algoritmu. Dále pak jde o samotnou demonstraci na reálném kvantovém počítači.
  • Slabá kvantová nadvláda (weak quantum supremacy) – Případ, kdy kvantový počítač vyřeší jakýkoliv problém lépe než klasický a to ve smyslu rychleji, levněji nebo efektivněji.
  • Kvantová výhoda (quantum advantage) – Vyřešení hodnotného problému kvantovým počítačem lépe než klasický a to ve smyslu rychleji, levněji nebo efektivněji.
  • Silná kvantová výhoda (strong quantum advantage) – Totéž jako kvantová výhoda, ale s důkazem, že jde o super-polynomiální zlepšení. Tedy to stejné jako kvantová nadvláda, ale pro komerčně hodnotný problém.

Hodnotný problém je ve zkratce problém, který řeší něco praktického a lze jej potenciálně komerčně zúročit. Zní to hodně komerčně, ale právě možná značná budoucí komerční výhoda je motivací pro spoustu současných investic. Proč jinak by nejrůznější nejen IT, ale i bankovní, technologické, konzultační molochy do toho investovali.

Praktická výhoda Fundamentální výhoda
Jakýkoliv problém Slabá kvantová nadvláda Kvantová nadvláda
Hodnotný problém Kvantová výhoda Silná kvantová výhoda

Snad vám toto pomůže se trochu zorientovat, v jakém stavu ten či onen kvantový počítač respektive jeho schopnosti se nacházejí. Každý z pojmů je důležitý a ukazuje určitý stupeň vývoje.

V originálním článku pak mají pěkný citát od Scotta Aaronsona: „jasná demonstrace kvantové nadvlády je stejně tak velký úspěch jako je objev Higgsova bosonu“. Toto je pěkný příměr. Higgsův boson byl velký objev, potvrzující naše znalosti. Zároveň nemáme pro něj žádné praktické využití. U kvantové nadvlády je to ještě o to složitější, že některá prohlášení o kvantové nadvládě se nakonec ukazují jako jen slabá kvantová nadvláda. Tedy, že se později se našlo jiné klasické řešení, které stáhlo ono super-polynomiální výhodu.