В ка­кие иг­ры сыг­ра­ет Пен­та­гон с кван­то­вым ком­пью­те­ром

За два го­да в Ан­глии со­би­ра­ют­ся по­стро­ить про­то­тип гран­ди­оз­но­го, раз­ме­ром с фут­боль­ное по­ле, кван­то­во­го ком­пью­те­ра, ко­то­рый смо­жет под­счи­тать все. Бук­валь­но все, о чем толь­ко его по­про­сят

Vlast Deneg - - СОДЕРЖАНИЕ -

За два го­да в Ан­глии со­би­ра­ют­ся по­стро­ить про­то­тип гран­ди­оз­но­го, раз­ме­ром с фут­боль­ное по­ле, кван­то­во­го ком­пью­те­ра, ко­то­рый смо­жет под­счи­тать все. Бук­валь­но все, о чем толь­ко его по­про­сят

На юго-во­сто­ке Ан­глии есть неболь­шое граф­ство Во­сточ­ный Сас­секс. А в нем воз­ле го­ро­да Брай­то­на на бе­ре­гу Ла-Ман­ша рас­по­ло­жен Уни­вер­си­тет Сас­сек­са, из­вест­ный тем, что там на­чи­на­ли свою на­уч­ную ка­рье­ру пять но­бе­лев­ских ла­у­ре­а­тов. В ско­ром вре­ме­ни он мо­жет про­сла­вить­ся как центр но­вой на­уч­ной ре­во­лю­ции. Имен­но там меж­ду­на­род­ная ко­ман­да уче­ных на­ме­ре­на со­здать вы­чис­ли­тель­ное устрой­ство, ко­то­рое по сво­им воз­мож­но­стям в мил­ли­ар­ды раз пре­взой­дет лю­бой ком­пью­тер, име­ю­щий­ся на Зем­ле сей­час.

Ини­ци­а­то­ром про­ек­та ста­ла со­здан­ная в Уни­вер­си­те­те Сас­сек­са бо­лее 10 лет на­зад груп­па ион­но-кван­то­вой тех­но­ло­гии во гла­ве с про­фес­со­ром Вин­фри­дом Хен­зин­ге­ром. К раз­ра­бот­ке при­со­еди­ни­лись дат­ские уче­ные из Ор­хус­ско­го уни­вер­си­те­та, немец­кие — из Уни­вер­си­те­та Зи­ге­на, япон­ские — из Ин­сти­ту­та фи­зи­ко-хи­ми­че­ских ис­сле­до­ва­ний (RIKEN) и аме­ри­кан­ские — из ком­па­нии Google, как же без нее.

Что это бу­дет

О сво­ем про­ек­те меж­ду­на­род­ная ко­ман­да рас­ска­за­ла во вли­я­тель­ном жур­на­ле Science Advances. Как утвер­жда­ет Уни­вер­си­тет Сас­сек­са, это пер­вый в ми­ре ре­аль­ный прак­ти­че­ский про­ект стро­и­тель­ства круп­но­мас­штаб­но­го уни­вер­саль­но­го кван­то­во­го ком­пью­те­ра, ко­то­рый ста­нет са­мым мощ­ным ком­пью­те­ром на Зем­ле. Он ре­во­лю­ци­о­ни­зи­ру­ет про­мыш­лен­ность, на­у­ку и тор­гов­лю в та­кой же сте­пе­ни, как изоб­ре­те­ние обыч­ных ком­пью­те­ров.

По­стро­ен­ный ком­пью­тер спо­со­бен бу­дет «от­ве­тить на мно­гие во­про­сы в на­у­ке, со­зда­вать но­вые жиз­нен­но необ­хо­ди­мые ле­кар­ства, ре­шать са­мые оше­лом­ля­ю­щие на­уч­ные про­бле­мы, раз­га­дать тай­ны са­мых даль­них пре­де­лов глу­бо­чай­ше­го кос­мо­са, а так­же ре­шить неко­то­рые про­бле­мы, ко­то­рые у обыч­но­го ком­пью­те­ра зай­мут мил­ли­ар­ды лет вы­чис­ле­ний», го­во­рит­ся в ин­фор­ма­ции уни­вер­си­те­та.

В те­че­ние двух лет меж­ду­на­род­ная ко­ман­да на­ме­ре­на со­здать неболь­шой про­то­тип это­го ком­пью­те­ра. А за­тем на­ста­нет че­ред пол­но­цен­но­го круп­но­мас­штаб­но­го устрой­ства. Оно зай­мет це­лое зда­ние раз­ме­ром с фут­боль­ное по­ле и бу­дет сто­ить бо­лее $100 млн.

От­ку­да день­ги

Этот про­ект по­лу­чил под­держ­ку На­ци­о­наль­ной про­грам­мы Со­еди­нен­но­го Ко­ро­лев­ства по кван­то­вым тех­но­ло­ги­ям (UKNQTP). Ве­ли­ко­бри­та­ния пер­вой из всех стран ми­ра на­ча­ла вы­де­лять обиль­ное го­су­дар­ствен­ное фи­нан­си­ро­ва­ние на раз­ра­бот­ку кван­то­вых тех­но­ло­гий в це­лях про­мыш­лен­но­го ис­поль­зо­ва­ния. UKNQTP бы­ла ос­но­ва­на осе­нью 2013 г. Канц­лер каз­на­чей­ства Джордж Ос­борн объ­явил, что в те­че­ние пя­ти лет в нее бу­дет вло­же­но 270 млн фун­тов стер­лин­гов.

В мар­те 2015 г. бы­ла об­на­ро­до­ва­на На­ци­о­наль­ная стра­те­гия кван­то­вых тех­но­ло­гий. В ней по­став­ле­на за­да­ча «обес­пе­чить Ве­ли­ко­бри­та­нии по­зи­цию ми­ро­во­го ли­де­ра на рас­ту­щих мно­го­мил­ли­ард­ных рын­ках но­вых кван­то­вых тех­но­ло­гий и су­ще­ствен­но по­вы­сить сто­и­мость неко­то­рых круп­ней­ших от­рас­лей бри­тан­ской про­мыш­лен­но­сти».

А в мар­те 2016 г. ми­нистр уни­вер­си­те­тов и на­у­ки Джо Джон­сон объ­явил о двух но­вых круп­ных ин­ве­сти­ци­ях в на­уч­ные и ин­же­нер­ные ис­сле­до­ва­ния в сфе­ре кван­то­вых тех­но­ло­гий на об­щую сум­му 204 млн фун­тов стер­лин­гов. «Мы при­вер­же­ны укреп­ле­нию по­зи­ции Ве­ли­ко­бри­та­нии как ми­ро­во­го ли­де­ра в об­ла­сти на­у­ки и ин­но­ва­ций. Пра­ви­тель­ство обес­пе­чи­ва­ет здесь но­вые круп- ные от­кры­тия, та­кие как соз­да­ние сверх­мощ­ных кван­то­вых ком­пью­те­ров, над ко­то­ры­ми ра­бо­та­ют уче­ные, — объ­яс­нил ми­нистр щед­рость пра­ви­тель­ства. — Это но­вое фи­нан­си­ро­ва­ние ос­но­вы­ва­ет­ся на на­шей за­щи­те рас­хо­дов на на­у­ку, под­дер­жи­вая ис­сле­до­ва­ния в на­ших ве­ду­щих уни­вер­си­те­тах и по­мо­гая обу­чать зав­траш­них ли­де­ров на­у­ки».

Вви­ду этих бри­тан­ских ам­би­ций со­вер­шен­но не уди­ви­тель­но, что про­ект, пред­ло­жен­ный груп­пой из Уни­вер­си­те­та Сас­сек­са, сра­зу же по­лу­чил зе­ле­ный свет и необ­хо­ди­мое фи­нан­си­ро­ва­ние. «До­ступ­ность уни­вер­саль­но­го кван­то­во­го ком­пью­те­ра мо­жет ока­зать фун­да­мен­таль­ное вли­я­ние на об­ще­ство в це­лом, — под­чер­ки­ва­ет про­фес­сор Хен­зин­гер. — Сей­час на­ста­ло вре­мя пе­рей­ти к прак­ти­че­ско­му при­ме­не­нию по­тен­ци­а­ла Ве­ли­ко­бри­та­нии в этой но­ва­тор­ской тех­но­ло­гии. Я очень рад ра­бо­тать с про­мыш­лен­но­стью и пра­ви­тель­ством, что­бы это про­изо­шло».

Что ме­ша­ло сде­лать это рань­ше

Ра­зу­ме­ет­ся, од­но­го фи­нан­си­ро­ва­ния для успе­ха пред­при­я­тия недо­ста­точ­но. Нуж­на еще и ра­бо­та­ю­щая тех­но­ло­гия.

Идея кван­то­вых вы­чис­ле­ний бы­ла вы­дви­ну­та бо­лее 30 лет на­зад. Кста­ти, од­ним из пер­во­про­ход­цев в этом на­прав­ле­нии стал бри­тан­ский фи­зик Дэ­вид Дойч из Уни­вер­си­те­та Окс­фор­да, чья пер­вая ста­тья по кван­то­вым ал­го­рит­мам вы­шла еще в 1985 г.

По­нять раз­ни­цу меж­ду обыч­ным и кван­то­вым ком­пью­те­ром мож­но, не углуб­ля­ясь в тон­ко­сти кван­то­вой ме­ха­ни­ки. До­ста­точ­но по­нять, чем от­ли­ча­ют­ся ку­би­ты (кван­то­вые еди­ни­цы ин­фор­ма­ции) от обыч­ных би­тов. Два ку­би­та за­ме­ня­ют со­бой два би­та. Но три ку­би­та — это уже два­жды два би­та, или че­ты­ре би­та. А че­ты­ре ку­би­та — это два­жды два­жды два, т. е. во­семь би­тов, или один байт. 14 ку­би­тов — это ки­ло­байт (ты­ся­ча бай­тов), 24 ку­би­та — ме­га­байт (мил­ли­он бай­тов), 34 ку­би­та — ги­га­байт (мил­ли­ард бай­тов). При­бли­зи­тель­но столь­ко ве­сит пол­но­мет­раж­ный фильм в скром­ном фор­ма­те MPEG4 (AVI). Но про­дол­жим до­бав­лять ку­би­ты. 44 ку­би­та — это те­ра­байт, 54 ку­би-

Сей­час объ­ем всей оциф­ро­ван­ной ин­фор­ма­ции во всем ми­ре — 10 зет­та­бай­тов. И вся она по­ме­ща­ет­ся в 78 ку­би­тах. А один ку­бит — это про­сто ка­кая-ни­будь мик­ро­ча­сти­ца (атом, ион, атом­ное яд­ро, элек­трон, фо­тон)

та — пе­та­байт, 64 ку­би­та — эк­с­а­байт, 74 ку­би­та — зет­та­байт. Та­ков был объ­ем ми­ро­во­го ин­тер­нет-тра­фи­ка в 2016 г. 78 ку­би­тов — это 16 зет­та­бай­тов. Сей­час объ­ем всей оциф­ро­ван­ной ин­фор­ма­ции во всем ми­ре — 10 зет­та­бай­тов. И вся она по­ме­ща­ет­ся в 78 ку­би­тах.

А один ку­бит — это про­сто ка­кая-ни­будь мик­ро­ча­сти­ца (атом, ион, атом­ное яд­ро, элек­трон, фо­тон), спо­соб­ная на­хо­дить­ся в двух со­сто­я­ни­ях, так что од­но из этих со­сто­я­ний при­ни­ма­ет­ся за 1, а дру­гое — за 0. И все­го лишь 78 та­ких ча­стиц до­ста­точ­но, что­бы за­пом­нить все, что до сих пор бы­ло за­пи­са­но в оциф­ро­ван­ном ви­де, вклю­чая все ре­зуль­та­ты вы­чис­ле­ний всех ком­пью­те­ров на пла­не­те.

Прав­да, ес­ли хо­чет­ся не толь­ко фик­си­ро­вать ин­фор­ма­цию, но и про­из­во­дить вы­чис­ле­ния, да еще и с на­деж­ны­ми схе­ма­ми вы­яв­ле­ния и устра­не­ния оши­бок, то ку­би­тов по­на­до­бит­ся го­раз­до боль­ше. Ты­ся­чи или да­же мил­ли­о­ны, а то и мил­ли­ар­ды, в за­ви­си­мо­сти от слож­но­сти за­дач. Но все рав­но иг­ра сто­ит свеч.

Уже с кон­ца 1990-х ста­ли по­яв­лять­ся со­об­ще­ния о со­зда­нии пер­вых кван­то­вых ком­пью­те­ров с несколь­ки­ми ку­би­та­ми. Наи­бо­лее под­хо­дя­щи­ми на роль ку­би­тов ока­за­лись ио­ны (за­ря­жен­ные ато­мы). Бы­ла раз­ра­бо­та­на тех­но­ло­гия удер­жа­ния ионов в ло­вуш­ках с по­мо­щью маг­нит­но­го по­ля, что­бы предо­хра­нять ин­фор­ма­цию от уни­что­же­ния. Но чем боль­ше ту­да до­бав­ля­лось ча­стиц,

Newspapers in Russian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.