Технологии Будущего

Технологии Будущего

Несмотря на дистанцию между реальностью и воображением, эксперты с большим оптимизмом смотрят в будущее и верят, что квантовые компьютеры принесут в мир революционные инновации, поскольку их приложения будут улучшать повседневную жизнь. В своем исследовании команда выбрала гауссовский бозонный отбор , классический алгоритм моделирования, чтобы обеспечить высокоэффективный способ демонстрации скорости квантовых вычислений при решении некоторых четко определенных задач. Эксперимент по взятию проб бозона, о котором сообщила группа, – это настоящее проявление силы и иллюстрирует потенциал фотоники как платформы квантовой технологии. Это реальный шаг вперед в развитии технологий, использующих мощь квантовой физики для выполнения задач, которые невозможны с использованием существующих технологий. Недавно исследователи проявили интерес к фотонным квантовым компьютерам из-за того, что частицы света могут оставаться стабильными даже в неконтролируемой среде. В отличие от устройств на основе сверхпроводящих кубитов, фотоны не требуют чрезмерного охлаждения и теоретически могут масштабироваться намного быстрее.

Это также предпочтительный квантовый метод IBM, и оба технологических гиганта вложили большие инвестиции в сверхпроводящие схемы, чтобы продвинуть исследования квантовых вычислений. К участию в совместной работе приглашаются научные и образовательные учреждения, госкорпорации, индустриальные стартапы, а также представители бизнес- и инвест-сообществ, заинтересованные в реализации проектов в области квантовых вычислений. Члены консорциума получат методическую, маркетинговую и аналитическую поддержку своей деятельности, включая помощь в поиске кадров и привлечении партнеров (а команды стартапов, среди прочего, — приоритетный доступ к инкубатору и акселератору).

На данный момент серьезным недостатком квантового компьютера является его цена. Достаточно сказать, что большую часть объема устройства занимает система охлаждения, позволяющая опустить температуру до 1/10 градуса выше абсолютного нуля, это холоднее, чем в космосе. Сами устройства уникальны, и над их технической разработкой и изготовлением трудятся большие коллективы ученых. Квантовый компьютер по определению использует технологии манипулирования квантовыми объектами для организации вычислительного процесса. Это частицы света — фотоны, электроны, атомы, молекулы или специально сконструированные макроструктуры, обладающие свойствами, которые описывает математическая теория квантовой механики. Квантовые вычислительные технологии позволяют организовать взаимодействие с такими объектами в информационные логические единицы.

Что касается всех остальных перечисленных вами мер, порученных профильным министерствам и ведомствам, мне трудно судить, поскольку я далеко не все знаю. Я знаю, что эта работа ведется, но не знаю, успешно или неуспешно.

Сейчас этим занимаются при расшифровке сообщений суперкомпьютеры. Поэтому история про квантовый компьютер похожа на сказку, которые ученые рассказывают с умным видом. Думаю, что вопрос с созданием квантового компьютера относится прежде всего к вопросу для физиков, а не программистов http://www.zaschita-sobstvennosti.ru. Именно они тут на первых ролях, а не те, кто знает что-то о линейном программировании.

В сообщениях китайских СМИ говорится о том, что квантовый компьютер работает в 100 трлн раз быстрее самого быстрого и мощного существующего компьютера. В 2019 в России создан и работает прототип квантового компьютера. Квантовый компьютер сейчас может решать достаточно узкий класс задач, например вероятностных, в квантовой хромодинамике на eleven-мерной решётке решаемых методом Монте-Карло.

«Сегодня квантовый компьютер — это только идея, — говорит Сергей Подошведов. — Он может работать в миллионы раз быстрее традиционных компьютеров. Такая супер-ЭВМ сможет, нарушая законы классической физики, передавать информацию практически мгновенно, в миллионы раз быстрее скорости света. Это уже подтверждено лабораторными группами, правда, пока на уровне микромира, и механизму этого явления еще не найдено научное объяснение».

За последние 10 лет квантовые компьютеры прошли путь от чистой теории до первых работающих образцов. Правда, до обещанной революции предстоит пройти еще немалый путь, да и ее влияние в итоге может оказаться не таким всеобъемлющим, как представляется сейчас. Сегодня работами по математическому моделированию квантовой ЭВМ в Лестехе руководит доктор технических наук, профессор Валерий Лабунец. До этого он долгое время занимался исследованиями в лаборатории финской компании NOKIA. Читал лекции в Стенфордском университете (США) и Институте кибернетики (Германия).

В технической англоязычной литературе они получили называние quantumbit, или qubit, в русскоязычной — кубит. Вероятно, что квантовые компьютеры будут предлагаться в «облачной» модели, когда их ресурсы смогут задействовать заинтересованные исследователи и организации. Кроме того, уже сейчас понятно, что квантовые компьютеры и в течение следующего десятилетия, скорее всего, будут «штучными» и очень дорогими устройствами.

Это признают американские эксперты, которые занимаются тем же — разрабатывают квантовые технологии. По их мнению, если США или любая другая страна, кроме Китая, зайдет в сферу квантовых технологий лет через 10 — будет уже слишком поздно, поскольку здесь будет полноценно властвовать КНР. На появление квантового компьютера сверхвысокой вычислительной способности отреагировали военные. В частности, их заинтересовали возможности, которые со временем станут основой искусственного интеллекта, применяемого в системе безопасности и конкретных вооружениях. Рассматривается возможность создания истребителя нового поколения, который будет полностью управляться компьютером. Указывается, что новая технология, использующая «гауссову выборку бозонов», критически превосходит всё то, что до настоящего момента использовалось при создании вычислительной техники.

Квантовые вычисления предполагают последовательность операций, которые совершаются с одним или несколькими кубитами. Задача выбрать из ее состояний правильное, дающее результат вычислений. При этом может быть сколь угодно много состояний, максимальное приближенных к таковому. Соответственно, точность таких вычислений почти всего будет отличаться от единицы.

Вряд ли они окажутся в кармане у простого пользователя, но списке суперкомпьютеров можно ожидать их появления. Судя по тому, что на физическом уровне квантовые компьютеры имеют несколько решений, которые отличаются технологиями и, вероятно, стоимостью, они не будут унифицированы еще лет 10. Постепенно проблемы на пути к квантовому компьютеру снимаются. Сегодня разработчики уже в состоянии произвести процессоры с десятками кубитов.