Практически годом ранее, 17 февраля 2014 г., южноамериканский журнальчик Time предназначил свою обложку предмету, который «решит часть сложнейших задач, стоящих перед человечеством». «Каждый экземпляр стоит $10 млн и работает при температуре 237 градусов ниже нуля. И никто не знает, как он по сути устроен», - было написано на обложке с изображенным желто-зеленым прямоугольником с прикрепленными к нему проводами и черной сердцевиной - квантовым компом.
На официальном веб-сайте канадской компании D-Wave, детине которой и была посвящена обложка Time, названы несколько ее клиентов. 1-ый комп D-Wave в 2010 г. заполучила компания Lockheed Martin, одна из больших глобальных компаний оборонной индустрии, для управления системами контроля полета. Видимо, она осталась довольна результатом - в мае 2013 г. Lockheed Martin заполучила последнюю версию квантового компа. Очередной D-Wave работает в совместной лаборатории искусственного интеллекта NASA и Гугл. Интернет-гиганту он нужен, чтоб сделать лучше поиск: с его помощью компания решает задачки машинного обучения. NASA же квантовый комп упрощает поиски за пределами Галлактики.
В конце января 2015 г. D-Wave завлекла $23 млн инвестиций, которые она собирается навести на развитие собственного продукта, докладывает The Wall Street Journal. За всегда существования компания завлекла $138 млн.
D-Wave - это пока всего только аналоговый устройство, который употребляет квантовые эффекты, так что на нем может быть симулировать что-то такое, чего же нельзя сделать на обыкновенном компе, говорит основоположник и гендиректор Acronis Сергей Белоусов. Он может делать определенные вычисления на базе квантовых технологий, но всепригодным его именовать нельзя, его способности сильно ограничены. Разница меж ним и всепригодным квантовым компом - как меж логарифмической линейкой и обыденным компом: с ее помощью можно быстро создавать вычисления, но лишь для чрезвычайно маленького круга задач.
D-Wave еще не способен делать произвольные квантовые методы, соглашается с ним гендиректор Российского квантового центра (РКЦ) Рустем Юнусов.
Что же все-таки это такое
Даже у профессоров Гарварда либо нобелевских лауреатов традиционно не чрезвычайно выходит ответить на вопросец «Что такое квантовый комп?», - говорит Белоусов.
По сути это полностью конкретное, отлично на теоретическом уровне описанное устройство, самое основное свойство которого в том, что его можно запрограммировать для всех квантовых расчетов, а именно тех, на которые обыденный комп не способен, разъясняет он.
Ежели обыденный комп обрабатывает информацию поочередно, то квантовый - параллельно, в этом их принципиальное отличие, разъясняет управляющий научной группы РКЦ, доктор экспериментальной физики в Технологическом институте Карлсруэ (Германия) Алексей Устинов. При этом количество данных, с которыми сразу может управиться квантовый комп, не ограничено, уточняет он.
Дело в том, что заместо обыденных битов инфы, которые могут принимать значения или ноль, или единица, в квантовом компе употребляются квантовые биты (q-биты; кубиты), которые могут быть нулем и единицей сразу, ведает научный сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова РАН Илья Бетеров. Всепригодный квантовый комп можно будет считать сколько-нибудь полезным, ежели в нем будет хотя бы 300 кубитов, считает Белоусов. В D-Wave на данный момент 500 кубитов, но он не всепригоден.
Квантовый комп поможет решить те задачки, с которыми не управляются сегодняшние суперкомпьютеры: моделирование био молекул и новейших хим веществ, экологии, климата и взаимодействия простых частиц, надеется Устинов.
Шанс и угроза
От квантового компа ожидают решения 3-х главных задач, ведает Белоусов. 1-ая - метод Шора, раскладывающий огромные числа на делители, который дозволит взломать практически все популярные криптосистемы, говорит он. Перемножение огромных чисел употребляется в криптографии, время взлома ключа шифрования на обыкновенном компе зависит от длины чисел и может достигать времени жизни Вселенной, разъясняет Белоусов. А квантовый комп сумеет решить эту задачку за счет параллелизма.
2-ая задачка - метод Гровера, либо стремительный поиск по огромным базам данных, говорит Белоусов. Конкретно потому квантовым компом интересуются Гугл, Microsoft, Lockheed Martin. 3-я задачка - моделирование квантовых систем, с чем обыденные современные компы не управятся еще около 100 лет, предсказывает Белоусов. По его словам, это дозволит разрабатывать новейшие материалы - сверхпроводники, крепкую сталь, действенные батареи.
Но самое основное, по мнению Белоусова, - прямо за возникновением всепригодного квантового компа ученые выдумают еще тыщи задач, которые на обыденных компах числятся нерешаемыми. Потому его изобретение несет как способности, так и опасность, предостерегает он. C одной стороны, он дозволит серьезно продвинуться в разработке искусственного интеллекта. С иной - дозволит расшифровать засекреченные документы, что Белоусов именует только малой из угроз. Он уверен, что возникновение квантового компа посильнее воздействует на ход истории, чем создание ядерной бомбы: та бесполезна, создавалась для разрушения и по сути использовать ее нельзя, а с помощью квантового компа можно решить неограниченное количество принципиальных задач.
Правительство либо компании?
По оценкам Белоусова, уже на данный момент на исследования в области квантовых технологий тратятся млрд баксов в год, а вложения в одно работающее устройство могут достигать 10-ов млрд баксов.
Квантовый комп в основном разрабатывается в институтах США, где исследования часто финансирует министерство обороны, говорит Бетеров. Белоусов подразумевает, что с квантовым компом может повториться история разработки обыденного компа: он будет сотворен корпорациями, но при участии страны.
Компании работают над теоретической разработкой алгоритмов, чтоб при возникновении квантового компа сходу получить пользу (такие подразделения есть у Гугл, NASA, Microsoft), объясняет Юнусов из РКЦ. Он считает, что макет квантового компа будет сотворен в научно-исследовательских лабораториях, но до коммерческого продукта его будут доводить компании.
Квантовый комп станет коммерческим продуктом, как затмит по эффективности обыденные компы, считает Устинов. По его мнению, рабочие макеты могут показаться через 5−10 лет. Таковыми компами заинтересуются IT-компании, работающие над новенькими методами и с большими массивами данных, говорит Устинов, а Юнусов предсказывает революцию в биомедицине, энергетике, материаловедении. А вот компаниям, зарабатывающим на системах сохранности и шифрования, возникновение квантового компа повредит, молвят опрошенные «Ведомостями» специалисты. Не считая того, может усугубиться положение компаний, бизнес которых зависит от стойкой криптографии, к примеру онлайн-банкинга и всей отрасли электронной коммерции.
Российские кубиты
В борьбе за место на мировом рынке большая часть российских IT-продуктов часто оказывается в роли догоняющего. Но Устинов уверен, что в погоне за квантовым компом у России как раз есть преимущество. Россия сильна базовой физикой, но не много кому понятно, что идет речь конкретно о квантовой физике, говорит он. По словам Устинова, большая часть российских нобелевских лауреатов так либо по другому соединено с квантовыми исследованиями. По его оценке, третья часть всех ученых в мире, занимающихся квантовой физикой, - русскоговорящие.
В 2013 г. РКЦ и лаборатория сверхпроводящих метаматериалов Столичного института стали и сплавов смогли измерить 1-ый в России кубит, что Устинов именует первым шагом к созданию квантового компа. Отрыв от забугорных исследовательских групп невелик - в 2013 г. они показывали работающие схемы из 3-х кубитов, а на данный момент это число возросло до 5. В 2014 г. РКЦ и научная группа Устинова в Германии выпустили результаты опыта, где исследовалась система из 20 кубитов.