Гонка за квантовым превосходством вступает в решающую стадию

После нескольких несбывшихся прогнозов квантовые вычисления стремительно развиваются, и реальные варианты использования и научные прорывы ожидаются в течение нескольких лет, а не десятилетий.

В то время как классические вычисления опираются на биты всего с двумя состояниями (0 или 1), квантовые вычисления используют «кубиты» с гораздо большим числом состояний. Каждый добавленный кубит экспоненциально наращивает вычислительную мощность, позволяя квантовым компьютерам одновременно анализировать гораздо большее число возможностей, чем могут классические компьютеры.

«Классические компьютеры говорят не на том языке. В квантовом мире мы практически говорим на языке природы», — говорит Джон Леви, генеральный директор разработчика гибридных чипов SEEQC. — «Это позволит решать ранее неразрешимые задачи». Недавно Microsoft представила квантовую технологию, основанную на совершенно новом состоянии материи — не твердом, газообразном или жидком. Леви считает, что: «Они должны получить Нобелевскую премию», но не все физики с этим согласны.

Винсент Мурик, физик из Исследовательского центра имени Гельмгольца в Юлихе, Германия скептически относится к концепции Microsoft. Эксперт сказал изданию Nature: «На фундаментальном уровне подход к построению квантового компьютера на основе топологических майорановских кубитов, как его продвигает Microsoft, не сработает».

Учитывая экспоненциальный рост вычислительной мощности, Леви считает, что потенциал квантовой технологии превосходит наше «ограниченное воображение», особенно в сочетании с ИИ. Он считает, что квантовые вычисления — это единственный путь к «сверхразумному» ИИ.

Эксперт считает, что с практической точки зрения, квантовая технология значительно ускорит создание новых материалов и лекарств, разработку эффективных батарей.

Инвестор Андерс Индсет предвидит «гонку за эффективность», которая преобразует все — от сельского хозяйства до транспорта: «У нас будут эффективные, более легкие автомобили и более дешевые, более чистые методы авиаперелетов».

Квантовые компьютеры уже работают сегодня. IBM утверждает, что ее квантовые сервисы принесли продажи в размере 1 миллиарда долларов, хотя текущие приложения по-прежнему ограничиваются в основном исследованиями. Первоначально рынок будет расширяться за счет серверов, оснащенных специализированными чипами и системами. «Сейчас мы переходим от квантовой теории к квантовой экономике», — говорит Индсет.

Это объясняет, почему лидеры облачных технологий Amazon, Microsoft и Google вступают в игру. «Цель — стать лидерами в отраслях с оборотом в триллионы долларов», — говорит Индсет.

Кубиты требуют сверхнизких температур и чрезвычайно чувствительны к «шуму», в том числе тепловому, который нарушает работу кубита. Новый квантовый чип Willow от Google и прототип полупроводника Ocelot от Amazon нацелены на значительное сокращение ошибок. «Мы являемся свидетелями создания экосистемы», — говорит Леви. Эксперт отмечает, что фармацевтический гигант Merck инвестирует в гибридный чип SEEQC, чтобы обеспечить доступ к будущим квантовым инструментам.

Первой задачей, которая и привлекла особое внимание к квантовым вычислениям, стала задача взлома шифров в открытом ключом. Эти шифры сегодня используют все банки и финансовые организации. Эти шифры удобны и безопасны. Но до тех пор пока нет реального квантового компьютера. В принципе, тот, кто такой компьютер создаст первым, получит кроме морального удовлетворения еще и небольшой бонус — все деньги мира.

Поэтому сегодня многие правительственные агентства США, Китая, России и других стран, многие крупнейшие технологические компании, такие как Apple, разрабатывают «постквантовое» шифрование, чтобы подготовиться к этой новой реальности.