Квантовый компьютер для специальных приложений появится примерно через 10 лет, а через 20 лет на такой технологии разработают полномасштабный помехоустойчивый компьютер. Об этом на семинаре Национального центра физики и математики (НЦФМ) в рамках Десятилетия науки и технологий рассказал научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ Сергей Кулик.
Участники семинара узнали, какие квантовые вычислительные машины и коммуникации уже созданы в России и как их дальше будут развивать специалисты. Исследователи планируют создать квантовую сеть, а также существенно продвинуться в области космической связи.
По словам ученого, технологии дают возможность оперировать индивидуальными квантовыми объектами: атомами, ионами, фотонами, и т. д.
«Кванты уже пронизывают нашу жизнь насквозь: от гаджета до лазерной указки. Но современные квантовые технологии выводятся физикой на совершенно иной уровень. С одной стороны, это фундаментально ёмкая область, а с другой, ученым необходимо провести еще много исследований, чтобы создать квантовые установки с теми параметрами, которые позволяют показать все преимущества квантовых технологий в сравнении с классическими и использовать их в прикладных разработках», – объяснил Сергей Кулик.
Машинное обучение, геологоразведка, молекулярная структура – примеры сложнейших задач, решить которые помогут квантовые вычислительные устройства. Сергей Кулик представил вычисления, по которым примерно через 10 лет построят квантовый компьютер для специальных приложений, а спустя еще десятилетие – помехоустойчивый квантовый компьютер для решения масштабных задач.
«За 20 лет мы достигли следующего: 2002 год – 5 кубитов (наименьшая единица информации в квантовом компьютере – прим. Ред.), 2015 год – 50 кубитов, 2023 год – 433 кубита. Маломощные квантовые компьютеры уже есть, но они не показывают все преимущества квантовых компьютеров в сравнении с обычными», – уточнил Сергей Кулик.
Ученые создают устройства квантовой памяти и интерфейсов. Например, в МГУ работает «квантовый телефон» для связи между ректоратом и другими отделениями университета, сейчас там внедряют видеоформат такой связи. Другой пример: специалисты МГУ и РФЯЦ-ВНИИЭФ запускают проект по созданию квантовой космической связи – платформы с небольшими низкоорбитальными спутниками, которые обмениваются информацией с наземным терминалом. Эта перспективная технология решает проблемы защищенной передачи данных на большой территории России. Выведение первого пробного спутника на орбиту запланировано в 2024 году.
«Квантовая связь нужна для защиты информации на принципиально новом уровне, когда вы гарантируете защищенность передаваемых данных не техническими характеристиками устройств, а на основе законов природы, что принципиально важно. Система работает полностью в автоматическом режиме, когда нет системного администратора, через которого могла бы произойти утечка информации», – отметил Сергей Кулик.
Также физик упомянул развитие в ближайшем будущем измерительных приборов на основе квантовых эффектов, в частности, часов, гравиметров, гироскопов, сенсоров электрического и магнитного поля.
Запись научного семинара можно посмотреть на странице НЦФМ в соцсети.
