Odpusťte mi ten úvod

Určitě se najde nějaký kvantový guru, který zná každý atom jako své boty, nebo nějaký superinteligent, kterému na vyjádření vlastních myšlenek nestačí ani nejnovější AI (zdravím tě, Barde!). Tak proč se do toho pouští obyčejný smrtelník jako já?
No, představte si situaci: Sedíte si v klidu u kafe, scrollujete zprávy a najednou BUM! „Jakýsi“ Jensen Huang z Nvidie (CEO Nvidie) vypustí do světa prohlášení o kvantových počítačích. A strhne se lavina jako když hodíte dynamit mezi špačky. Mediální cirkus začal a internet explodoval rychleji než kvantová částice.
Tohle divadlo mě zaujalo natolik, že jsem si řekl: "Hele, když tomu nerozumí většina lidí, proč to nezkusit vysvětlit pohledem někoho, kdo je na tom stejně?" Jasně, nejsem žádný Feynman (to byl mimochodem také borec, co uměl složité věci vysvětlit jednoduše), ale mám rád výzvy a především překlad do lidského jazyka.
Takže pokud jste stejně jako já spíš praktik než teoretik, a chcete pochopit, proč se všichni zbláznili do kvantových technologií, pojďte se na to podívat společně. Slibuji, že to bude bez složitých rovnic a nesrozumitelných termínů.

A teď už se konečně můžeme vrhnout do světa, kde kočky mohou být živé i mrtvé zároveň...

První část o kvantových technologiích a jejich dopadu na náš svět

Představte si svět tak malý, že v něm přestávají platit pravidla, která známe z našeho každodenního života. Svět, kde částice mohou existovat na dvou místech současně, procházet zdánlivě neprostupnými bariérami a komunikovat spolu okamžitě bez ohledu na vzdálenost. Vítejte v říši kvant – fascinujícím mikrosvětě, který se nachází všude kolem nás, přestože ho nemůžeme vidět pouhým okem.

Kvantový svět je řízen principy, které se vymykají naší běžné zkušenosti. Základním stavebním kamenem je kvant - nejmenší možné množství fyzikální veličiny, které může existovat samostatně. Například světlo se šíří v "balíčcích" energie nazývaných fotony, což jsou právě kvanty světelné energie. V tomto podivuhodném světě se setkáváme s jevy, které by v našem makrosvětě byly nemyslitelné.

Jedním z nejpozoruhodnějších jevů je superpozice - stav, kdy částice může existovat ve více stavech současně. Představte si to jako minci, která je zároveň pannou i orlem, dokud se na ni nepodíváte. Tento koncept ilustruje slavný Schrödingerův myšlenkový experiment s kočkou, která je současně živá i mrtvá, dokud neotevřeme krabici, ve které se nachází. Počítač jak ho známe pracuje na bázi jen s pozicí 1 a pozicí 0, superpozice umí pracovat souběžně s 1 a 0 jako by se všechny pozice prolínali v jednu.

Neméně fascinující je kvantové provázání, jev který Einstein nazýval "strašidelným působením na dálku". Když jsou dvě částice kvantově provázané, zůstávají propojené bez ohledu na vzdálenost mezi nimi. Změna stavu jedné částice okamžitě ovlivní druhou, což porušuje naše intuitivní chápání prostoru a času. Tento princip je základem pro vývoj kvantové komunikace a možná i budoucí kvantové teleportace. (To vzbuzuje myšlenku jsou jednovaječná dvojčata kvantově provázaná? No dle vědců tomu tak není, což však neubírá nic na jejich úžasném propojení)

Třetím pozoruhodným jevem je tunelový efekt, kdy částice dokáže překonat překážku, i když na to nemá dostatek energie. Je to, jako kdyby míč prošel skrz zeď - něco, co v našem světě není možné, ale v kvantovém měřítku se to děje běžně. Tento jev není jen teoretickou kuriozitou - je základem fungování mnoha elektronických součástek, jakými jsou například Flash paměti (V některých typech flash paměti se tunelový efekt využívá k přenosu elektronů skrz izolační vrstvu, což umožňuje ukládání a čtení dat.) či Tunelové diody: (Tyto diody využívají tunelový efekt k dosažení velmi rychlých přechodů mezi vodivým a nevodivým stavem. Díky tomu mohou pracovat na velmi vysokých frekvencích.)

Tyto podivuhodné kvantové jevy nejsou jen předmětem teoretického výzkumu - stávají se základem revolučních technologií. Kvantové počítače, využívající superpozici a kvantové provázání, slibují exponenciální zrychlení určitých typů výpočtů. Mohly by revolucionizovat vývoj nových léků, optimalizaci dopravy, předpověď počasí a mnoho dalších oblastí.

Kvantová komunikace již nyní nabízí absolutně bezpečný přenos dat, kde jakýkoliv pokus o odposlech je okamžitě detekován. Některé banky a vládní instituce již tuto technologii využívají. Kvantové senzory zase slibují nebývalou přesnost v měření, což najde uplatnění v lékařské diagnostice, navigaci či seismologii.

Nacházíme se na počátku kvantové revoluce, která může změnit svět podobně jako kdysi vynález tranzistoru nebo internetu. Již nyní vidíme první praktické aplikace - kvantové počítače dostupné přes cloud, kvantové sítě budované mezi městy, kvantové senzory v medicíně. A to je teprve začátek.

Příště se podíváme na konkrétní aplikace kvantových technologií v různých odvětvích a představíme si společnosti jako jsou ($IBM, $GOOG, $MSFT, $IONQ, $HON...) včetně jejich začlenění a startupy, které vedou kvantovou revoluci ($IONQ, $QBTS, $RGTI...), a prozkoumáme investiční možnosti v tomto fascinujícím sektoru.