Современные компьютеры дают довольно много возможностей по моделированию самых разных ситуаций. Однако любые вычисления будут в некоторой степени «линейны», так как они подчиняются четко прописанным алгоритмам и не могут от них отступить. И эта система не позволяет симулировать сложные механизмы, в которых случайность — это практически постоянное явление. Речь идет о симуляции жизни. А какое устройство могло бы позволить это сделать? Квантовый компьютер! Именно на одной из таких машин IBM был запущен самый масштабный проект по симуляции квантовой жизни.
При широком распространении квантовые компьютеры должны произвести настоящую революцию в сфере вычислительной технике, обеспечив не только прирост в мощности, но и улучшив показатели кибербезопасности. Уже сейчас существуют квантовые компьютеры, но доступны они лишь гигантам вроде Intel, IBM, Google и других подобных. Однако каждый желающий может прикоснуться к будущему уже сегодня. По крайней мере, об этом сообщают авторы проекта D-Wave, которые совсем недавно запустили проект, где любой человек может свободно воспользоваться квантовыми вычислениями.
Уже довольно много исследований сделано на тему передачи квантового сигнала и даже проведены успешные испытания этой технологии. Однако при всех потенциальных плюсах квантовых компьютеров и квантовой информационной сети есть у них существенный недостаток: специфическая единица передачи информации (кубит), для которой нужно с нуля прокладывать собственные линии связи. Но группа исследователей из Нидерландов добилась значительных успехов в этой сфере и сумела использовать для передачи кубитов обычное оптоволокно.
Уже практически не остается сомнений в том, что в будущем квантовые компьютеры если и не заменят привычные нам вычислительные машины, то уж точно сильно их потеснят. Успехи в этой сфере делают уже многие компании и недавно Intel сумела создать самый маленький в мире работающий квантовый чип.
Гонка в самом разгаре. Ведущие компании мира пытаются создать первый квантовый компьютер, в основе которого лежит технология, давно обещающая ученым помочь в разработке дивных новых материалов, идеальном шифровании данных и точном прогнозировании изменений климата Земли. Такая машина наверняка появится не раньше чем через десять лет, но это не останавливает IBM, Microsoft, Google, Intel и других. Они буквально поштучно выкладывают квантовые биты – или кубиты – на процессорном чипе. Но путь к квантовым вычислениям включает много больше, чем манипуляции с субатомными частицами.
Международная группа ученых, состоящая из российских, британских и германских специалистов в области квантовых технологий, создала революционную технологию кубитов, основанную не на джозефсоновском переходе, представляющем собой разрыв в сверхпроводнике, а на сплошной сверхпроводящей нанопроволоке. О своей работе исследователи поделились в журнале Nature Physics.
Есть гипотеза, точнее множество гипотез, согласно которым наш мозг представляет собой не что иное, как биохимический квантовый компьютер. В основе этих идей лежит предположение о том, что сознание необъяснимо на уровне классической механики и может быть объяснено только с привлечением постулатов квантовой механики, явлений суперпозиции, квантовой запутанности и других. Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре через серию экспериментов решили выяснить — действительно ли наш мозг является квантовым компьютером.
Консорциум Внешэкономбанка, компании «ВЭБ Инновации», Фонда перспективных исследований (ФПИ), МГУ имени Ломоносова и АНО «Цифровая экономика» в ближайшие пять лет собирается вложить в проект сверхмощного квантового компьютера 900 миллионов рублей, — пишет газета «Известия» со ссылкой на руководителя направления информационных исследований ФПИ Сергея Гарбука.
Сотрудники Google Quantum AI Lab не покладая рук трудятся над созданием квантового компьютера, который однажды сможет разрешить важнейшие мировые проблемы и прийти на смену традиционным компьютерам, к которым все мы так привыкли. Наконец-то компании удалось совершить небольшой прорыв в данном направлении и создать компактный процессор Bristlecone, способный потягаться с современными кремниевыми решениями ключевых производителей CPU.
В небольшой лаборатории в пышной сельской местности в сотне километров к северу от Нью-Йорка с потолка свисает сложная путаница трубок и электроники. Это компьютер, пусть и беспорядочный на вид. И это не самый обычный компьютер. Возможно, на его роду написано стать одним из важнейших в истории. Квантовые компьютеры обещают производить вычисления далеко за пределами досягаемости любого обычного суперкомпьютера. Они могут произвести революции в сфере создания новых материалов, позволив имитировать поведение материи вплоть до атомного уровня. Они могут вывести криптографию и компьютерную безопасность на новый уровень, взламывая доныне неприступные коды. Есть даже надежда, что они выведут искусственный интеллект на новый уровень, помогут ему более эффективно просеивать и перерабатывать данные.
Компания Intel продолжает активно инвестировать в новые технологии, и среди последних ее интересов — квантовые вычисления. Осенью прошлого года был представлен первый квантовый процессор на базе 17 кубитов, а на прошедшей выставке CES один из крупнейших производителей полупроводников продемонстрировал чип уже с 49 кубитами на борту.
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.
Многие эксперты уверены, что с появлением полноценных квантовых компьютеров эра криптовалют и блокчейна подойдёт к своему логическому концу — системы криптографии, на которых основаны криптовалюты, будут моментально взломаны, а сами криптовалюты обесценятся, ведь первое, что сделает владелец квантового компьютера, — намайнит оставшиеся Биткоины, Эфиры и другие популярные «монеты». Именно так считает Алекс Бит, канадский физик, предсказавший безрадостное криптовалютное будущее в квантовой эре.
Постоянно увеличивающиеся темпы разработки в области квантовых компьютеров позволяют с уверенностью сказать, что полноценный квантовый компьютер все-таки будет создан. Однако для разработки программ на квантовых компьютерах потребуются не только квалифицированные кадры, но и средства разработки, называемые Dev kit (сокращение от Development Kit – комплект разработки). Поэтому компания Microsoft решила «ловить волну» и представила первую версию комплекта разработки софта для квантовых компьютеров.
Квантовый компьютер — это вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики для передачи и обработки данных. Идея квантовых вычислений была независимо предложена Юрием Маниным и Ричардом Фейнманом в начале 80-х годов прошлого века. С тех пор была проделана колоссальная работа по созданию квантового компьютера. Однако полноценный универсальный квантовый компьютер все еще является гипотетическим устройством, возможность разработки которого связана с серьёзным развитием квантовой теории. К настоящему моменту были созданы единичные экспериментальные системы с алгоритмом небольшой сложности. Как же работает квантовый компьютер — об этом в сегодняшнем выпуске!
Как пишет редакция издания Science Alert, группа специалистов из Университета Вены смогла разработать первый в истории квантовый роутер и даже провела первые испытания нового устройства. Это первое устройство, которое может не только принимать запутанные фотоны, но и передавать их. Кроме того, схема, используемая в роутере, может стать основой для создания квантового интернета.
Все больше производителей ведут свои разработки в сфере создания квантовых компьютеров. И если раньше все изыскания велись довольно крупными компаниями и о выходе на рынок потребительской электроники речи даже не велось, то подключение к «квантовой гонке» компании Intel может приблизить тот момент, когда сверхпроизводительные квантовые чипы станут более доступными.
Учёные возлагают большие надежды на квантовые компьютеры, использующие явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для обработки и передачи данных. Но до сих пор никому не удавалось создать квантовые чипы памяти. Сотрудникам Калифорнийского технологического института первыми удалось создать микропроцессор, способный хранить квантовую информацию в виде света в кубитах. Специалисты считают это очень важным шагом, ведь подобные чипы позволят технологии квантовых вычислений шагнуть далеко вперёд.
Австралийские физики создали новый тип кубита – элементарной единицы для хранения информации в квантовом компьютере. И, по их мнению, мы наконец сможем создавать по-настоящему полномасштабные квантовые компьютеры. В общем смысле в настоящий момент существует два способна создания квантового компьютера. В одном случае это требует меньше места, но сами системы получаются невероятно сложными в производстве. В другом – системы получаются проще, но при этом приходится сносить пару стен, чтобы уместить такие махины в помещениях. Новое открытие ученых в данном случае может привести к компромиссу.
Традиционные технологии кодирования для передачи информации используют двоичную систему. При этом даже развивающиеся сейчас способы квантовой передачи информации тоже базируются на системе данных с двумя переменными. Хотя способы многомерного квантового кодирования «способны на большее». И теоретически возможное четырехмерное кодирование не так давно впервые прошло серию испытаний.