Světová epidemie aktivuje také přední technologické společnosti. V boji s koronavirem se zaměřují jednak na sledování šíření viru způsobujícího onemocnění covid-19 a jednak na urychlení výzkumu kvantových počítačů a umělé inteligence. Pro výzkum, vývoj a výrobu nových lékařských preparátů je totiž nutné analyzovat obrovská množství dat. V polovině března vědci z Oak Ridge National Laboratory v americkém státě Tennessee oznámili, že s pomocí superpočítače společnosti IBM provedli 8 000 simulací a našli 77 potenciálních látek, které by mohly zablokovat množení viru SARS-CoV-2. Tento nejvýkonnější počítač světa nese označení OLCF-4 a někdy se mu také říká Summit. Jeho výkon činí 200 petaflops čili za vteřinu dokáže provést 200 bi- lionů operací. Byl postaven podle zadání ministerstva energetiky USA a uveden do provozu před dvěma lety. Do vínku dostal úkol podílet na výzkumu nejpalčivějších otázek lidstva. Je to především otázka energetického zdroje budoucnosti. Dokáže ale simulovat i další závažná témata, například co by se stalo, kdyby došlo ke kolizi miliard hvězd, nebo jak se v lidském těle šíří rakovinové buňky. Summit obsahuje 10 000 procesorů a 30 000 grafických karet NVIDIA. Vše je ukryto ve 12 černých skříních a celkem zabírá plochu dvou tenisových hřišť. Významná je i jeho energetická spotřeba, která se dá přirovnat k nárokům menšího města. Na konstrukci a výrobu tohoto počítače, a jeho o něco pomalejší „sestry“ jménem Sierra, vynaložila americká vláda 325 milionů dolarů. Oba počítače operují dohromady s výkonem 325 petaflops (to odpovídá číslu 325 a 15 nul) a podílejí se na vývoji léků proti koronaviru. Ve hře jsou miliardy Výzkum a vývoj účinných léků nebude ani snadný, ani levný. Vyžádá si nejen velký lidský kapitál, ale také obrovské finanční prostředky. Tyto náklady překračují možnosti i nadnárodních technologických a farmaceutických koncernů. Další kroky proto budou muset být ve znamení razantních zásahů států. V tomto ohledu budou jistě hrát důležitou roli nejsilnější světové ekonomiky. V první řadě se to týká USA. Jisté je, že se medicínský a farmaceutický výzkum a vývoj neobejde bez nejmodernějších technologií. Proto se pozornost nyní soustřeďuje na Bílý dům, který právě připravuje rozpočet na fiskální rok 2021, jenž by měl vstoupit v platnost letos v září. Naštěstí klade americká administrativa už několik let důraz na rozvoj „průmyslových odvětví budoucnosti“. Pod tímto označením zahrnuje umělou inteligenci (AI), kvantové informační vědy (QIS), technologie 5G a biotechnologie. Zdá se, že iniciativa AI a zákon Quantum Initiative Act (prosazené prezidentem Donaldem Trumpem v roce 2018 a 2019) splnily svůj úkol – burcovat veřejnost a zaměřit pozornost zákonodárců tímto směrem. Zákon o této národní iniciativě nasměroval na pět let 1,2 miliardy dolarů na federální aktivity zaměřené na podporu investic do kvantové informatiky nebo do QIS a na podporu pracovníků v tomto oboru. Zákon rovněž zřídil Národní kvantový koordinační úřad a poradní výbor, který radí Bílému domu v otázkách týkajících se kvantového zpracování dat. „Tato příští velká technologická revoluce bude mít dalekosáhlé důsledky pro vytváření pracovních míst, hospodářský růst a národní bezpečnost,“ uvedl v prohlášení Bílého domu Michael Kratsios, náměstek prezidenta Trumpa pro technologickou politiku. Americký úřad pro vědu a technologii nyní zveřejnil více informací o rozpočtu na fiskální rok 2021. Za současného stavu to vypadá, že Bílý dům a Pentagon berou velmi vážně otázky technologie AI a kvantové výpočetní techniky. Nový federální rozpočet směřuje 142,2 miliardy USD do federálního vědeckého výzkumu a vývoje, což je 6% nárůst proti rozpočtu na rok 2020. Národní vědecká nadace má rozpočet 830 milionů dolarů – 70% nárůst proti roku 2020. Mezi další agentury, které vydávají stovky milionů, patří ministerstva zemědělství, energetiky a obrany, z nichž všechny získaly v novém rozpočtu zvýšené finanční prostředky. Rozpočet také směřuje 25 milionů dolarů na výstavbu národního kvantového internetu. Celkový rozpočet na výzkum kvantových informačních systémů vzroste na 237 milionů dolarů, což je dvojnásobek sumy určené na rok 2020. Roz hoduj ící impulsy ? V pozadí navýšení rozpočtu stojí jednak zprávy o pandemii, jednak i fakt, že 10. února letošního roku obvinilo ministerstvo spravedlnosti čtyři členy armády ČLR z počítačového podvodu a ekonomické špionáže, čehož se dopustili v roce 2017 bezprecedentním hackerským útokem na úvěrovou společnost Equifax. Číňané tehdy prolomili její databázi a získali osobní údaje 147,9 milionu amerických občanů (včetně jmen, adres, dat narození, čísel sociálního zabezpečení a hypotečních a bankovních údajů), jakož i řadu obchodních tajemství. Společnost Equifax loni v červenci souhlasila s tím, že zaplatí postiženým 1,4 miliardy dolarů a další miliony za řešení občanských stížností podaných federální vládou a generálními zástupci několika státních zástupců. Rostoucí obavy z čínského programu AI a pokračující krádeže amerických dat spolu se znepokojujícími informacemi o rozmachu špičkového kvantového počítačového výzkumu v Číně vedly k současné nevyhlášené počítačové studené válce. Zdá se, že Čínská lidová republika v ní má výhodu. Proto USA budou mít největší rozpočet na umělou inteligenci a kvantovou výpočetní techniku ve své historii a odborníci doufají, že to bude dost na to, aby Čínu dohnaly. Takové zadání není snadné splnit. Čína jako první země na světě vypustila už v srpnu roku 2016 kvantový satelit, který umožňuje komunikaci bezpečnou před hackery a odposloucháváním. Družice testovala bezpečnou komunikaci mezi Pekingem a 2 500 km vzdáleným Urumči, které je hlavním městem neklidné Ujgurské autonomní oblasti Sin-ťiang. Kvantové kryptografické kanály sice neslouží přímo k přenosu tajné informace, ale k výrobě a zároveň distribuci náhodného klíče určeného k dešifraci. K tomu jsou využívány kvantově provázané světelné částice – fotony. Další informace z Číny hovoří o kvantové síti spojující Peking a Šanghaj a o výstavbě největší kvantové laboratoře na světě. Tento vývoj vysvětluje, proč je kvantová technologie uvedena v Národní obranné strategii USA. Někteří američtí experti jsou v otázce „kvantového soutěžení“ USA a Číny optimističtí. Mnoho současných obav z čínské dominance a kvantové hrozby vychází prý z chybných předpokladů. Čína sice dosáhla pokroku v kvantové komunikaci, ale nikoliv v kvantovém computingu. Jedná se o velmi odlišné technologie. Důvodem, proč se Čína tak zajímá o kvantové sítě, je údajně fakt, že má paranoidní strach z amerických kybernetických operací. Spojené státy a spřátelené země jsou bezpochyby lídrem v kvantovém computingu. Například kanadská společnost D-Wave Systems nedávno uvedla, že její kvantový počítač s 2 048 qubity lze použít k simulaci jevů spojených se supravodivostí. Společnost D-Wave, na jejíchž počítačích si amazonský miliardář Jeff Bezos počítá své investice, dlouhodobě spolupracuje se společnostmi Google, NASA, Lockheed Martin a dalšími. Společnost Microsoft má v této oblasti vlastní iniciativu: loni označila kvantovou výpočetní techniku spolu s umělou inteligencí a rozšířenou realitou za základní technologii, která bude formovat její budoucnost. Vloni v září dosáhli vědci společnosti Googlu a Kalifornské univerzity v Santa Barbaře významného pokroku zvaného „kvantová nadřazenost“ (quantum supremacy). Jejich experimentální zařízení známé jako Sycamore dosáhlo svými 53 qubity kvantové nadvlády nebo převahy nad klasickými superpočítači. Spočítalo totiž jednu specifickou úlohu za 246 s. Autoři odhadli, že stejnou úlohu by současný superpočítač s milionem jader (více než milion jader mají v současnosti dva čínské a dva americké superpočítače) zvládl až za 10 tisíc let. Výzkumníci z IBM odpověděli, že v současnosti nejrychlejší superpočítač IBM Summit v Oak Ridge v USA, o němž se zmiňujeme v úvodu, by dokázal danou úlohu spočítat za 2,5 dne. Digitální, nebo kvantov é? Někteří komentátoři tvrdí, že kvantové počítače způsobí zastarání těch dosavadních digitálních. To je ovšem sporné, protože kvantové algoritmy poskytují vylepšení pouze v omezeném rozsahu problémů. Kvantový počítač není zatím dostatečně výkonný. Na prolomení šifrování internetu by potřebovat 20 milionů kvantových bitů (qubits) – a počítač Sycamore jich má pouze 53. Odstranění všech technických překážek může trvat desetiletí. Do té doby bude většina organizací implementovat postkvantovou kryptografii, která poskytuje zabezpečení jak klasickým, tak i kvantovým počítačům. Zatímco v oblasti národní bezpečnosti panují přehnaná očekávání, v mnoha vědeckých oborech může přinést kvantové technologie nadějné výsledky. Schopnost provádět matematické operace efektivněji než dosud může urychlit vývoj nových léků a rozvíjet umělou inteligenci. Zatímco kvantové výpočty nás nezachrání od nákazy nemocí covid-19, mohou pomoci ve výzkumu, aby se zabránilo budoucí pandemii. Karel Sedláček
