Hi-Tech

Возможно ли создание квантового компьютера? Ученые говорят, что нет

Возможно ли создание квантового компьютера в реальности?

Это был не первый случай, когда кто-то усомнился в квантовых вычислениях. Многим из вас известно, что осенью 2019 года компании Google и IBM начали вести между собой настоящее противостояние: когда представители Google заявили о своем “квантовом превосходстве” ввиду успешно завершенного квантового вычисления, компания IBM неожиданно подхватила эстафету, продемонстрировав способность их нового суперкомпьютера выполнять вычисления почти с той же скоростью и с гораздо большей точностью, чем квантовый компьютер Google. Так как же понять, кто прав, а кто нет? В прошлом году Мишель Дьяконов, физик-теоретик из Университета Монпелье во Франции, предложил множество теоретических причин, согласно которым удобные для практического использования квантовые суперкомпьютеры так никогда и не будут построены.

Почему создание суперкомпьютеров может оказаться под угрозой?

Несмотря на всю универсальность своего применения, устройство может так никогда и не заработать в полную силу. Квантовый компьютер — чрезвычайно полезное изобретение при создании искусственного интеллекта будущего, новых методов криптографии и даже новых типов аккумуляторных батарей. Ученый считает, что из-за неизбежности случайных ошибок в аппаратном обеспечении устройства, по-настоящему полезные квантовые компьютеры вряд ли когда-либо будут построены. К столь мало обнадеживающим выводам пришел французский исследователь Мишель Дьяконов, который на протяжении многих лет работал над реализацией квантовых вычислений.

Согласно статье, опубликованной на портале theconversation.com, современные компьютеры работают на принципе двоичного кода при хранении данных, в то время как уже созданные квантовые устройства используют систему квантовых битов или кубитов. Для того, чтобы понять, почему создание суперкомпьютеров нового поколения может оказаться под угрозой, нам прежде всего следует разобраться в принципах работы данного вычислительного устройства.

Столь необычное поведение не связывается с миром классической физики, так как суперпозиция мгновенно исчезает тогда, когда экспериментатор взаимодействует с квантовым состоянием. Кубиты обладают особыми свойствами: они могут существовать в суперпозиции, являясь одновременно и нулем, и единицей, при этом будучи запутанными между собой даже в том случае, если они находятся на значительном расстоянии друг от друга.

Возможно, вас заинтересует: Квантовый компас поможет определить местоположение без GPS

Для некоторых задач этот экспоненциальный параллелизм может быть использован для создания огромного преимущества в скорости вычислений. Благодаря суперпозиции, квантовый компьютер со 100 кубитами может одновременно представлять 2100 решений. Так, компания D-Wave Systems, базирующаяся в Канаде, построила системы оптимизации, которые используют кубиты именно для этой цели, хотя некоторые критики утверждают, что полученные в результате системы работают не лучше классических компьютеров. Вместе с тем, существует и другой, более узкий подход к квантовым вычислениям, при котором кубиты используются для ускорения задач оптимизации.

Квантовые компьютеры компании D-Wave Systems

Известно, что Китай построил новый центр квантовых исследований стоимостью 10 миллиардов долларов США, а Европейский Союз разработал генеральный план квантовых исследований на сумму 1 миллиард евро или 1,1 миллиарда долларов. Несмотря на это, компании и страны вкладывают огромные суммы денег в квантовые вычисления. долларов США на развитие квантовой информатики в течение пятилетнего периода. Новый закон о национальной квантовой инициативе Соединенных Штатов предусматривает выделение 1,2 млрд.

Так, знание систем шифрования противника могло бы дать огромное преимущество в разведке, одновременно с этим способствуя проведению новых фундаментальных исследований в области физики, так как современные экспериментальные системы имеют в своем распоряжении лишь менее 100 кубитов. Возможность взлома алгоритмов шифрования является мощным мотивирующим фактором для многих стран мира. Для того, чтобы устройства функционировали правильно, они должны исправлять все мелкие случайные ошибки в программном обеспечении. Для достижения полезной вычислительной производительности суперкомпьютера нам, вероятно, понадобятся машины с сотнями тысяч кубитов. По этим причинам кубиты могут потерять когерентность буквально за долю секунды, что может привести к ошибочным результатам работы компьютера. В квантовом компьютере такие ошибки возникают из-за неидеальных элементов схемы и взаимодействия кубитов с окружающей их средой.

А как считаете вы, сможет ли человек однажды подчинить себе квантовые технологии? Иными словами, хотя квантовые суперкомпьютеры и имеют право на существование, правильность их вычислений может попасть под большой вопрос. Поделитесь своим мнением с единомышленниками в нашем официальном Telegram-чате.

Показать больше

Похожие публикации

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»