Оберіть мову:

Гаряча лінія: (044) 357-70-55 | itbankdna@ukr.net
Соціальні мережі:

Квантова перевага. Що далі?

За своїм значенням змагання квантових технологій порівнюють з космічної гонкою або боротьбою за володіння ядерною зброєю. Спробуємо розібратися, хто опинився в лідерах цієї гонки в 2017, за рахунок яких технологій і, головне, що ця перемога несе людству.

Квантове перевагу досягнуто в 2017 році. Це означає, що комп’ютер, який використовує кубіти (і в перспективі здатний демонструвати потужність, яку доведеться записувати цифрою з 90 нулями), вперше став ефективніше сучасних пристроїв, що оперують бітами. Кордон пролягла на позначці 50 кубітів.

Хто

Про створення квантового комп’ютера на 51 кубіт оголосили в Москві, на Міжнародній конференції з квантовим технологіям (ICQT-2017). Замість надпровідників розробники використовували так звані холодні атоми і переконалися, що вони можуть служити кубитами, якщо ці атоми утримувати лазерами і охолоджувати до наднизьких температур. Авторами розробки стали фізики з Гарварду і Російського квантового центру.

Неймовірний прогрес стався менше ніж за один рік. Так, в березні IBM анонсувала створення комерційного квантового комп’ютера з 50 кубитами. А до тих пір максимальна потужність, досягнута компанією, становила 5 кубітів. І тільки на початку року розробники заговорили про десятки квантових бітів.

У травні рекордсменом вважався комп’ютер IBM на 17 кубітів.

У листопаді 2017 року вчені цієї ж компанії представили прототип процесора з 50 квантовими розрядами. Втім, критики відразу відзначили, що ніхто не бачив дані про нову систему в рецензованих наукових виданнях. Залишається тільки вірити працівникам корпорації на слово.

Google теж обіцяв представити до кінця року чіп на 49 кубіт. В середині року ця компанія лідирувала зі своїм 20-кубітним процесором. Тепер розробники думають, як зробити цю розробку практично застосовної. Основний варіант – відкрити іншим лабораторіям доступ до квантових комп’ютерів компанії.

Ще один світовий рекорд поставили китайські вчені. Частота обробки сигналів у розробленого ними пристрою в 24 рази перевищила кращі досягнення європейських і американських вчених. Також співробітники Китайської академії наук домоглися найкращих результатів в контролі максимальної кількості заплутаних надпровідних кубітів.

Як

Очевидно, що кубіти це квантові розряди, а реалізувати їх можуть самі різні об’єкти, що мають два квантових стану. Наприклад, фотони або іони. І від того які частки ми застосуємо, багато в чому буде залежати результат, до якого так прагнуть в лабораторіях різних країн і компаній.

Наприклад, вчені з Єльського університету запропонували зберігати квантову інформацію в звукових хвилях. Частка звуку, фонон, може існувати досить довго, якщо буде відскакувати від сапфірових дзеркал. А довговічність і стабільність роботи – одна з головних проблем квантових комп’ютерів. Поки рекорд по підтримці квантового стану не перевищує 90 мікросекунд.

Швейцарські дослідники спробували стабілізувати кубіти за допомогою графена. На його основі був зроблений конденсатор, який забезпечує нелінійність, необхідну для генерації квантових бітів.

Інженерам з австралійського Університету Нового Південного Уельсу вдалося зберегти кубіти пов’язаними на відстані сотень нанометрів – а це дуже багато для квантових технологій. Передбачається, що нова архітектура дозволяє масштабувати чіпи, робить їх дешевше і простіше у виготовленні.

Але найцікавіша розробка минає, мабуть, належить дослідникам з Північно-Західного університету (США). Їм вдалося створити квантову заплутаність всередині біологічної системи. Вчені взяли білки водоростей, і заплутали фотони, які генеруються флуоресціюючими молекулами, піддаючи їх спонтанного чотирьох хвильового зміщення.

В результаті експерименту була досягнута поляризація пари фотонів – доказ того, що квантове заплутування можливо і в біологічних об’єктах. Тепер вчені мають намір створити субстрат для квантової машини і визначити, чи буде він працювати ефективніше, ніж синтетичний. Можливо, найдосконаліший комп’ютер майбутнього виявиться живим.

Навіщо

Сферою застосування потужних квантових комп’ютерів найчастіше називають біологію і медицину. Наприклад, фармакологічний концерн Biogen уклав з декількома компаніями договір про створення квантової системи, яка зможе порівнювати ліки на молекулярному рівні; обраховувати їх властивості та передбачати вплив на конкретні організми. Можливо, це наблизить відкриття засобів для боротьби з розсіяним склерозом, хворобами Альцгеймера і Паркінсона.

Онкологи сподіваються, що квантові обчислення допоможуть перемогти рак. А в лабораторіях IBM реконструюють взаємодія субатомних компонентів гідриду берилію, сьогодні це найскладніша молекула, яка піддалася квантовому моделювання. Вчені відтворюють кожен електрон в кожному атомі, враховують всі впливи і сподіваються, що точна модель дозволить знайти найбільш стабільну конфігурацію сполуки. Якщо метод виправдає себе, він дозволить прогнозувати поведінки

Немає коментарів

залишити коментар

Введіть фразу для пошуку в поле нижче і натисніть Enter