Квантовый компьютер — квантовый интернет
Даже самые осторожные ученые начинают допускать новые сверхвозможности квантовых компьютеров – вплоть до материализации предметов и мгновенного перемещения неживых и живых объектов на неограниченные расстояния — после того, как 26 февраля 2021, ученым впервые удалось соединить два отдельных кубита (основы квантовых компьютеров) посредством гибкого кабеля.
Согласно сообщению Microsoft News за 27 февраля , был осуществлен громадный скачок в развитии технологии квантовых компьютеров Qubit : была создана первая действующая модель квантового интернета – что до сих пор считалось в принципе невозможным. Последствия развития квантового интернета трудно представить и переоценить: он превосходит возможности и потенциал существующей сети буквально в миллиарды раз.
Все и сразу – принцип суперпозиции
Эрвин Шредингер в 1935 году удачно проиллюстрировал один из основополагающих принципов квантовой механики – принцип суперпозиции. В его мысленном эксперименте кот, находящийся внутри коробки, с одинаковой вероятностью может быть живым или мертвым, так как никто не может знать, случился ли распад крупицы радиоактивного вещества, открывающей колбу с ядом. Выходит, что кот и жив, и мертв одновременно, что противоречит здравому смыслу.
Принцип суперпозиции используется для вычислений с помощью квантовых компьютеров. В обычном компьютере для вычислений используется двоичный код, состоящий из комбинации нулей и единиц. При этом каждый бит информации может принимать только одно значение – или один, или ноль.
В квантовом компьютере информация кодируется кубитами, которые учитывают все возможные сочетания значений закодированных чисел. Это позволяет одновременно просчитывать все возможные состояния и существенно ускоряет обработку некоторых алгоритмов. Например, квантовые компьютеры теоретически смогут легко справляться с расшифровкой информации – обычным машинам взлом современных систем шифрования практически неподвластен.
Планы направить 6,1 млрд рублей на развитие квантовых вычислений
17 февраля 2021 года «Росатом» сообщил TAdviser о том, что в рамках мероприятий, приуроченных к официальному старту Года науки и технологий в РФ, представил приоритетные направления работы, нацеленные на создание отечественного квантового компьютера.
На реализацию «дорожной карты» развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» в течение 2021 года планируется направить 6,1 млрд рублей. Финансовые ресурсы позволят приступить к строительству центра нанофабрикации на территории Инновационного центра «Сколково», а также обновить существующие лабораторные комплексы организаций-участниц Национальной квантовой лаборатории – созданного под эгидой Росатома федерального консорциума, объединяющего научные центры, технологические компании, университеты и стартапы.
сообщил Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса Госкорпорации «Росатом» по квантовым технологиям.
Последние новости о квантовом компьютере России мощностью 51 кубит
Вот новости этого лета. Наши дядечки (честь им и хвала!) разработали самый мощный в мире (!) квантовый (!) компьютер 51 кубит(!)т. Самое интересное то, что до этого Google анонсировало свой компьютер на 49 кубит. И по их оценкам они должны были его закончить через месяц или около того. А наши решили показать уже готовый, свой квантовый процессор на 51 кубит.. Браво! Вот какая идет гонка. Нам хотя бы не отставать. Потому что ожидается большой прорыв в науке, когда эти системы заработают. Вот фото человека, который представлял нашу разработку на «квантовом» международном форуме.
Фамилия этого ученого — Михаил Лукин. Сегодня его имя в центре внимания. Невозможно создать такой проект в одиночку, мы это понимаем. Он и его команда создали на сегодня самый мощный в мире(!) квантовый компьютер или процессор. Вот что говорят по этому поводу компетентные лица:
«Квантовый компьютер функционирующий, он гораздо страшнее атомной бомбы, — отмечает сооснователь Российского квантового центра Сергей Белоусов. — Он (Михаил Лукин) сделал систему, в которой больше всего кубитов. На всякий случай. На данный момент, я думаю, это более чем в два раза больше кубитов, чем у кого-либо другого. И он специально сделал 51 кубит, а не 49. Потому что Google всё время говорили, что сделают 49».
Впрочем, сам Лукин и руководитель квантовой лаборатории Google Джон Мартинес конкурентами или соперниками себя не считают. Учёные убеждены, что их главным соперником является природа, а основной целью — развитие технологий и их внедрение для продвижения человечества на новый виток развития.
«Неправильно думать об этом, как о гонке, — справедливо считает Джон Мартинес. — Настоящая гонка у нас с природой. Потому что это действительно сложно — создать квантовый компьютер. И это просто захватывающе, что кому-то удалось создать систему с таким большим количеством кубитов. Пока 22 кубита — это максимум, что мы могли сделать. Хоть мы и использовали всё своё волшебство и профессионализм».
Да, все это очень интересно. Если вспомнить аналогии, когда изобрели транзистор, никто не мог знать, что на этой технологии через 70 лет будут работать компьютеры. В одном только современном процессоре количество их достигает 700 миллионов..Первый компьютер весил много тонн и занимал большие площади. Но персональные компьютеры все равно появились — много позже…
Я думаю, что пока нам в ближайшее время не стоит ждать появления в наших магазинах устройств такого класса. Многие их ждут. Особенно добытчики криптовалют много спорят по этому поводу. С надеждой взирают на него ученые, и с пристальным вниманием — военные. Потенциал этой разработки как мы понимаем, до конца не ясен.
Ясно только, что когда это все заработает, оно потащит вперед за собой всю наукоемкую промышленность.Постепенно появятся новые технологии, новые отрасли, новый софт.. Время покажет.
Только бы не подвел человеков свой собственный квантовый компьютер, данный нам при рождении — это наша голова. Так что, пока не спешите выкидывать на помойку свои гаджеты. Они долго Вам еще послужат. Пишите, если статья была интересной. Заходите чаще. До свидания!
Материалы по тегу «квантовый компьютер»
Инженеры НГТУ НЭТИ создали опытную партию первых отечественных криогенных СВЧ-усилителей, необходимых для проведения исследований, связанных с созданием квантовых систем обработки информации на сверхпроводящих кубитах
Группа ученых из Российского квантового центра продемонстрировала возможность масштабирования квантовых компьютеров, не наращивая количество квантовых носителей информации, а используя их дополнительные уровни
Предложенная теоретическая модель является наиболее эффективной из основных существующих концепций по созданию единиц памяти для компьютеров будущего
Группа исследователей под руководством преподавателя Института квантовых вычислений (IQC) выполнила первое в истории моделирование барионов — фундаментальных квантовых частиц — на квантовом компьютере. – пишет eurekalert.org.
Создание квантового компьютера – задача для ученых всего мира. Научный коллектив СПбПУ и МГУ сделал новый шаг в этом направлении – теоретические изыскания фактически полностью совпали с экспериментом
Директор ФИАН Николай Колачевский о квантовых вычислениях и отставании России
Можно ли с помощью суперкомпьютера создать полномасштабную модель человеческого мозга? Какое место в мировой гонке вычислений занимает Россия? Эти и другие темы мы обсудили с академиком РАН Игорем Каляевым
В МФТИ впервые в России создана квантовая интегральная схема на основе пяти сверхпроводниковых кубитов. Она является важным шагом на пути создания полномасштабных универсальных квантовых процессоров и симуляторов
Сверхпроводящие кубиты, квантовый компьютер и другие тайны серого коридора учебно-лабораторного комплекса МГТУ имени Баумана
Исследователю Сколтеха удалось приблизить перспективы квантовых вычислений, сделав открытие, доказывающее универсальный характер их вариационной модели
Ученые НИТУ «МИСиС», Российского квантового центра и Технологического института Карлсруэ разработали квантовый сенсор, позволяющий обнаруживать дефекты в работе квантовых систем
Создан первый в мире квантовый двигатель
Ученые из Университета Ватерлоо в Канаде создали первый в мире квантовый двигатель, сводящий почти к нулю потери энергии при работе.
В России решили создать квантовый компьютер за 24 млрд рублей.
Госкорпорация «Росатом» объявила о запуске проекта по созданию отечественного квантового компьютера, который поможет России войти в число стран-лидеров «квантовой гонки». К 2024 году десятилетнее отставание России по квантовым технологиям хотят сократить до двух-трех лет.
Госкорпорация «Росатом» запускает проект по созданию российского квантового компьютера, говорится в поступившем в Forbes сообщении компании. Проект рассчитан на срок до 2024 года, его финансирование составит 24 млрд рублей. Из этой суммы 13,3 млрд рублей — бюджетные средства, а остальное — инвестиции «Росатома» и других компаний, которые будут участвовать в реализации проекта.
Проектный офис возглавил гендиректор Российского квантового центра (РКЦ) Руслан Юнусов, руководивший разработкой дорожной карты по квантовым технологиям в рамках Федеральной программы «Цифровая экономика».
«Выделенная на программу сумма на порядок больше, чем то, что выделялось ранее на квантовые технологии в России, — сказал Юнусов Forbes. — Однако интереснее сравнить эту сумму, к примеру, с инвестициями Google в квантовые вычисления. По некоторым экспертным оценкам, бюджет квантовых вычислений в Google составляет около $100 млн в год. Это сопоставимая сумма, хотя надо понимать, что у Google есть доступ к некой инфраструктуре, которую у нас придется еще построить».
По словам Юнусова, деталей механизма распределения 24 млрд рублей пока нет, однако речь не идет об обычной раздаче грантов с последующими отчетами. «Следует строить экосистему, где люди физически будут находиться рядом, экспериментаторы будут общаться друг с другом и с теоретиками. Администрация президента высказывала схожие идеи, настаивая, что экосистемный подход очень важен», — отметил Юнусов.
В программе прописаны конкретные количественные и качественные показатели, которых разработчики должны достичь к 2024 году, однако Юнусов предупреждает, что в течение пяти лет все ориентиры могут поменяться. Тем не менее, пока планируется создание квантовой системы размером около 100 кубит и решение «задачи квантового превосходства». «Мы не ставим задачу обогнать за пять лет весь мир, — говорит Юнусов. — Сейчас наше отставание составляет порядка 7-10 лет. Мы хотим его сократить до двух-трех лет, а в каких-то узких областях выйти на передовой уровень. Наверное, это будут те области, где не придется преодолевать технологический барьер — например, софтверные решения и алгоритмы. Ключевой момент нашей программы — задействование мировой русскоговорящей диаспоры. В ней много физиков высшего класса, чью экспертизу мы можем использовать, а через них развивать и более широкое международное сотрудничество».
По словам генерального директора «Росатома» Алексея Лихачева, собственные квантовые вычислители должны стать залогом технологической конкурентоспособности России, в том числе и в атомной отрасли.
23 октября компания Google заявила о решении задачи «квантового превосходства» (quantum supremacy): построенный компанией 53-кубитный квантовый компьютер решил специально сконструированную для него задачу существенно быстрее, чем с такой задачей справился бы самый мощный из существующих классических суперкомпьютеров.
В России над проблемой квантовых вычислений работают несколько научных организаций, среди которых Российский квантовый центр, возглавляемый Юнусовым. Однако пока российским специалистам не удалось создать системы, состоящие более чем из двух кубитов, в то время как американские и европейские ученые демонстрируют устройства, построенные на 50-70 кубитах. При этом российский физик Михаил Лукин создает в Гарвардском университете квантовые компьютеры на холодных атомах, считающиеся одними из наиболее мощных в современном мире.
Сложные материалы, топливо, лекарства, биологически активные элементы. Кроме того, оптимизационные задачи и задачи, связанные с обработкой данных и машинным обучением — это основные ниши, где квантовый компьютер будет полезен.
— Получается, сейчас инженеры и физики учатся на компьютерах компании D-Wave…
— И IBM, Riggetti, Xanadu, скоро еще несколько компаний даст доступ к квантовым компьютерам.
— Мне просто очень интересно, что это за компания такая. На одной презентации видела, что у них есть чипы с 2048 кубитами, и я думаю: «Что?! Сколько?» В Google комп с 53 кубитами, а там 2048.
— Помните, когда вы спрашивали, почему квантовый компьютер сложно построить, а я сказал, что есть проблемы масштабируемости и контроля? 53 кубита Google лучше контролируются, чем 2048 кубитов D-Wave. Но ключевая идея в том, что D-Wave, IBM и Google развивают альтернативные модели квантовых вычислений.
Квантовый компьютер можно строить по-разному. Например, можно строить как аналог традиционного компьютера. Где-то глубоко внутри наших с вами макбуков есть биты, с битами выполняются логические операции. В квантовом компьютере биты заменяем на кубиты, классические операции — на квантовые, в конце проводим измерения, по результату измерений получаем результат работы алгоритма. Это с большим округлением можно назвать gate-based — гейтовыми или цифровыми/вентрильными квантовыми компьютерами (научное сообщество наплодило огромное количество терминов, кто-то называет их digital, кто-то — gate-based).
Компания D-Wave использует другую идею — квантовую адиабатическую теорему — специфическую идею в квантовой механике. Согласно этой парадигме, если мы поместим систему в основное состояние (состояние, в котором она обладает наименьшей энергией) и будем достаточно медленно менять конфигурацию системы, то она будет продолжать оставаться в основном состоянии.
Таймлайн
Да, именно так))). Сейчас неопределённость — это что-то непонятное, не нужное, спорное. а иногда и вредное. но я считаю это идеально для развития, когда всё возможно, когда ограничений нет. Рост возможности вычислений позволит снимать ограничения всё быстрее. Верю, что выбор настолько расширится, что можно быть кем хочешь, когда, где, в разном обличии. Для развития человечества — это такой сложный выбор, как и сейчас . Все уже чувствуют, что изменения настолько ускоряются. Человечество преоразится тысячами вариантами. в большинстве оно себя уничтожит, уверен что это даже спрогнозируют намеренно и дадут посмотреть миллиардам людей, как бы это было. но, как и сейчас будут те кто разработает лучшее применение, инное восприятие, глубокое, умное, близкое к Богу. Посмотрим, . может это и не я говорю. ))) Хотя так и есть. я не говорю вовсе, а пишу у себя, а видите Вы причём там, где я могу и не могу знать одновременно))).
Увы но математическая неопределенность и приведет к не точным рассчетам и искаженной реальности. Поэтому в математике нужна революция ,а именно в том ,что необходимо использовать функцию постоянного значения числа
На какой уровень научной подготовки рассчитана эта статья? Сколько людей могут понять то, о чем здесь пишется? Что такое «кубит»? Посмотрел. Квантовый разряд. И что это такое — квантовый разряд? Что такое «квантовое превосходство»? Как понять » слова «два кубита с суперпозицией поляризации»? Искал в интернете популярно о квантовой механике. Нашел про кота Шредингера. Как это так — кто жив и мертв одновременно? Это типа я сыт и голоден одновременно? Или трахал женщину или не трахал? Я пишу этот коммент и не пишу! Однако! Это какие мозги надо иметь, чтобы понять, что я — это вовсе не я!
Вы бсолютно правы ！Хотят создатели КК или нет , но они остаются,в плену двоичной логики формирования и передачи кода. Поэтому необходим переход к многополярной логике и комплексу других решений.
Хотя создание квантового компьютера считается одной из прерывных технологий будущего, имеются обоснованные сомнения в реальности этой популярной идеи. Причины сомнений в реальности квантового компьютера изложены в статье В.В. Аристова и А.В. Никулова «О причинах сомнений в реальности квантового компьютера», опубликованной недавно в журнале «Электронная техника. Серия 3. Микроэлектроника» вып. 2(170) стр. 56-71 (2018). Согласно аннотации, в статье «Рассматриваются причины сомнений в реальности квантового компьютера, такие как противоречие идеи квантовых вычислений с реализмом, сомнения в возможности мистического действия на расстоянии и существовании множества параллельных вселенных. Идея квантовых вычислений появилась вследствие непонимания смысла спора между критиками (Эйнштейн и др.) и защитниками (Бор и др.) квантовой механики. Появление квантовой информатики свидетельствует скорее о кризисе физике, чем о технологическом прорыве». О противоречии квантовой механики с реализмом есть множество публикаций за рубежом, но не у нас. Большинство физиков Советской школы не хотят слышать о противоречии квантовой механики с реализмом, что связано с идеологической цензурой в Советское время. Статья, опубликованная в «Микроэлектронике», является единственной публикацией на русском языке в которой объясняется смысл противоречия квантовой механики с реализмом.
