Поиск

Фондом перспективных исследований МГУ, ВЭБ и рядом других российских организаций сформирован консорциум, целью которого является разработка квантового компьютера, состоящего не менее чем из 50 кубитов, заявляет пресс-служба «ВЭБ Инноваций». В то время как западные ученые уже демонстрировали установки с более чем 50 кубитами, российские специалисты до сих пор создавали только единичные кубиты. Но скоро это изменится. «Фонд перспективных исследований, Внешэкономбанк, МГУ имени М. В. Ломоносова, компания «ВЭБ Инновации» и АНО «Цифровая экономика» в ходе Российского инвестиционного форума подписали соглашение о реализации научно-технического проекта по созданию многокубитного квантового компьютера», — говорится в сообщении. Есть несколько типов квантовых компьютеров. Универсальные квантовые системы способны выполнять любые квантовые алгоритмы. В квантовых симуляторах квантовые объекты имитируют поведение реальных систем. Однако сложность допустимых вычислений во всех случаях зависит от количества задействованных в этих системах кубитов (квантовых битов). В отличие от обычных битов, кубит может находиться в суперпозиции нескольких состояний, что позволяет на квантовом вычислительном уровне выполнять одновременно множество вычислительных задач. Некоторые эксперты считают, что системы с 50 задействованными кубитами уже могут справляться с задачами, перед которыми пасуют даже мощнейшие современные суперкомпьютеры. И все же пока квантовые компьютеры обладают преимуществом над классическими только в ограниченном диапазоне применений. Например, при работе с квантовыми алгоритмами, способными во много раз ускорить разложение чисел на простые множители (алгоритм Шора), поиске корней булевых функций (алгоритм Гровера) и так далее. Помимо этого, квантовые компьютеры позволяют эффективно предсказывать поведение реальных квантовых систем, например, молекул или электронов в кристаллах. К настоящему моменту международными командами созданы квантовые симуляторы на основе 53 кубитов и 50-кубитные универсальные квантовые компьютеры. В обоих случаях важно то, на базе каких физических объектов построены кубиты. Два наиболее популярных направления — сверхпроводящие джозефсоновские контакты и холодные атомы и ионы. Например, рекордно сложный 53-кубитный вычислитель построен на основе ионов иттербия, а в универсальных компьютерах чаще используются сверхпроводящие системы. Что же касается будущей российской разработки, то, как указывается в соглашении, подписанном в ходе Российского инвестиционного форума Фондом перспективных исследований, МГУ имени М. В. Ломоносова, Внешэкономбанком, «ВЭБ Инновации» и АНО «Цифровая экономика», создаваться она будет на базе фотонных чипов и нейтральных атомов. Систему планируют использовать для нужд производства новых материалов и фармпрепаратов. Когда конкретно специалисты приступят к созданию компьютера, а также кто будет финансировать эту разработку, в документе не указывается.

Китайский квантовый спутник был запущен на орбиту два года назад. С тех пор он помог в проведении целого ряда экспериментов, а прошлым летом даже смог передать информацию трём наземным станциям, расположенным на расстоянии в тысячу километров друг от друга. На днях китайские физики вновь поставили рекорд, передав данные по защищённому каналу между австрийским городом Грац и китайским Синлуном. Расстояние между городами составляет более 7 тысяч километров. Разработчики пояснили, что цель эксперимента — именно демонстрация работоспособности этой сети. Поэтому они всё настроили, а после того переслали информацию сначала в один, а затем в другой конец. Это означает, что в недалёком будущем китайские специалисты смогут конструировать и межконтинентальную квантовую сеть и использовать её для передачи информации. Это, по словам участников эксперимента с австрийской стороны, открывает новые возможности для разработки полноценного квантового интернета, создание которого уже не за горами. Благодаря феномену квантовой запутанности подобную передачу данных невозможно взломать, поэтому вероятность взлома или прослушки полностью исключена. Разработчики уверены, что квантовые технологии будут широко использоваться в будущем.

Группа российских и американских ученых под руководством профессора Гарвардского университета, сооснователя Российского квантового центра (РКЦ) Михаила Лукина создали первый в мире квантовый компьютер, состоящий из 51 кубита. На сегодняшний день устройство является самой сложной вычислительной системой такого рода. С помощью разработанного квантового компьютера Лукину и его коллегам удалось решить задачу моделирования поведения множества связанных частиц, которая была практически нерешаема с помощью классических компьютеров. По словам ученого, квантовые компьютеры способны справляться с задачами, для решения которых обычным компьютерам понадобятся миллиарды лет. «Например, с их помощью можно моделировать поведение сложных квантовых систем и создавать сверхпроводники, работающие при комнатной температуре, моделировать работу мозга», - говорит Лукин. Как пояснил физик, вычислительные элементы квантовых компьютеров построены на основе квантовых объектов - ионов, охлажденных атомов или фотонов, способных находиться в суперпозиции нескольких состояний, что позволяет им одновременно, то есть за один такт, делать сразу множество вычислений. По его словам, квантовая лаборатория Google планирует провести эксперименты на компьютере с 49 кубитами, а компания IBM уже работает с 17-кубитным устройством. Ученые намерены продолжать испытания квантового компьютера и, возможно, попытаются запустить на нем квантовый алгоритм Шора, позволяющий взламывать большинство существующих систем шифрования на основе криптографического алгоритма RSA. Квантовый компьютер - вычислительное устройство, которое работает по принципам квантовой механики и использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных. Кубит - квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере. Алгоритм Питера Шора - квантовый алгоритм разложения чисел на простые множители, то есть факторизации. Суть алгоритма состоит в сведении задачи факторизации к поиску периода функции. Значимость алгоритма заключается в том, что при использовании квантового компьютера с сотнями кубитов он сделает возможным взлом криптографических систем с открытым ключом.