Исследователи достигли ключевой вехи в переходе к коммерческим квантовым вычислениям

346

Квантовые вычисления могут изменить то, как мы решаем сложные проблемы и обрабатываем суммы данных, с которыми ранее считалось невозможным справиться.

То, на решение чего сегодняшним компьютерам могут уйти тысячи лет, квантовые компьютеры потенциально могут вычислить за секунды.

Это возможно благодаря использованию уникальных возможностей квантовых частиц (или кубитов), позволяющих находиться в двух местах одновременно и загадочным образом общаться друг с другом, даже если они находятся на расстоянии миллионов миль друг от друга.

Все, от создания более эффективных двигателей до моделирования химических реакций для разработки новых лекарств, более мощных вычислений может привести к множеству инновационных прорывов в научных дисциплинах и технологиях.

Как бы многообещающе это ни звучало, создание практических квантовых компьютеров оказалось сложной задачей для инженеров. Быстрое и точное перемещение кубитов между квантовыми чипами всегда было серьезным препятствием.

В феврале исследователи из Университета Сассекса в Соединенном Королевстве объявили о прорыве, сумев решить эту проблему с помощью ловкого использования электрических полей. Квантовая информация передавалась между чипами с рекордной скоростью с точностью более 99 процентов.

Демонстрация того, что два квантовых вычислительных чипа могут быть связаны, открывает путь к масштабируемости, поскольку это означает, что чипы могут быть связаны вместе, как головоломка, для создания мощных процессоров.

Доказательство того, что это возможно, является важным шагом вперед в создании машин, которые могут выполнять функциональные вычисления с использованием этой технологии.

Такие компании, как Google и IBM, уже несколько десятилетий пытаются создавать простые квантовые компьютеры, но очень медленно. Передача информации между чипами оказалась сложной задачей, особенно при попытке передать данные из одной точки в другую быстро и надежно, не вызывая ошибок.

Простые квантовые вычисления можно выполнять в лабораторных условиях, но в реальном мире такая технология должна работать в несовершенной и непредсказуемой среде.

Все, от колебаний напряжения до паразитных электромагнитных полей от других окружающих устройств, может нарушить хрупкий баланс квантовых частиц.

Когда имеешь дело с субатомной областью, деликатность играет ключевую роль, и поэтому такие прорывы могут вскоре привести к дальнейшему пониманию в использовании технологии квантовой обработки.

Прежде чем квантовые вычисления обещают открыть ученым больше секретов реальности, остается еще много проблем.

Квантовые компьютеры должны храниться при чрезвычайно низкой температуре абсолютного нуля, чтобы свести к минимуму помехи, которые могут вызвать проблемы, когда они входят в основные исследовательские центры. Поддержание условий, достаточно стабильных для того, чтобы субатомные частицы могли творить чудеса, чрезвычайно сложно, и технология все еще находится на ранней стадии.

Прогресс идет медленно, и каким бы примитивным ни было их нынешнее состояние, их будущий потенциал является достойным стимулом.

Когда в 1947 году был изготовлен первый транзистор для традиционных современных вычислений, никто не мог предсказать, какое влияние он окажет на ближайшие десятилетия, когда чуть более полувека спустя будут использоваться смартфоны и ноутбуки.

Вера в то, что квантовые вычисления также приведут к прорывным технологиям в ближайшем будущем, по-прежнему мотивирует ученых продолжать двигаться вперед. Однако никто не знает точно, сколько времени потребуется для достижения этой стадии.

Прогнозировать будущие технологии всегда сложно, и многие технологии проходят этапы развития и стагнации.

Например, прогресс в области хранения энергии в батареях уже много лет остается относительно застойным, что, в свою очередь, сдерживает многие другие области инноваций.

Однако наше понимание генетики и редактирования генов за последние десять лет пережило ренессанс, когда теперь доступны новые методы лечения рака стволовыми клетками, такие как терапия Car-T, которые были бы невозможны даже 15 лет назад.

Есть надежда, что квантовые вычисления последуют примеру последних и предложат нам новое понимание того, как мы можем продвигать инновации в научных дисциплинах.

Барри Хе — лондонский обозреватель China Daily.

Читать полную новость на сайте