Учёные предсказали скорое появление практичных квантовых компьютеров — но не знают, зачем они нужны
Учёные из крупнейшего в США центра по развитию квантовых вычислений в Гарвардском университете (Harvard) предсказали неожиданно скорое появление устойчивых к ошибкам квантовых компьютеров. Если раньше они ожидались к середине — концу 2030-х годов, то теперь сроки сместились на конец 2020-х — на 5–10 лет раньше. Что удивляет — в мире всё ещё нет понимания, как получить практическую выгоду от использования квантовых платформ.
«Изначально люди думали, что такого рода отказоустойчивые крупномасштабные квантовые компьютеры появятся где-то к концу следующего десятилетия, и я думаю, что вполне вероятно, что они действительно появятся — по крайней мере, в той или иной форме — к концу этого десятилетия, — говорит ведущий специалист Гарварда по квантовым системам и бывший выпускник МФТИ Михаил Лукин. — Итак, мы, по крайней мере, на пять, а может, и на 10 лет впереди. И этому способствовала большая работа в HQI (Quantum Initiative in Science and Engineering)».
Центр HQI был создан в 2018 году при поддержке промышленных партнёров, включая Amazon Web Services. Ключевым фактором ускорения стал прорыв в исправлении ошибок, которые в квантовых системах быстро накапливаются и делают расчёты бесполезными. Квантовые биты (кубиты) способны находиться в суперпозиции (представлять весь диапазон значений между 0 и 1 одновременно) и использовать квантовую запутанность, что позволяет решать задачи в химии, материаловедении, финансах и национальной безопасности, недоступные классическим компьютерам.
Прогресс в Гарварде уже привёл к созданию коммерческих стартапов. Среди них — QuEra (основана в 2018 году Лукиным и Маркусом Грайнером), которая поставила второй коммерческий квантовый компьютер в Японию; LightsynQ, основанная Михиром Бхаскаром (Mihir Bhaskar) и приобретённая IonQ; а также CavilinQ, привлёкшая $8,8 млн на развитие квантовых сетей. Эти компании демонстрируют растущий интерес инвесторов и переход технологий из лабораторий на рынок.
Бхаскар уверен, что темпы коммерциализации застали врасплох даже инсайдеров. «Я не мог этого предвидеть, — пояснил он в интервью. — Я занялся этой областью, потому что знал, что она многообещающая, но темпы инноваций, темпы развития, темпы — честно говоря — вложения капитала в технологии намного превзошли то, что я мог себе представить или о чём мечтал».
Осенью прошлого года группа Лукина добилась впечатляющих успехов в создании отказоустойчивых квантовых платформ. Также они построили первую в мире «вечную» квантовую систему — платформу, которая непрерывно добавляет атомы в квантовый вычислитель, поддерживая его работоспособность без остановок на восстановление кубитов. При всём этом мир не готов к появлению отказоустойчивых квантовых компьютеров, считает Лукин. По его мнению, следующий этап — это не просто создание квантовых машин, но и обучение их эффективному использованию.
«Это совершенно новая технология. Квантовый компьютер отличается от любого классического компьютера, который когда-либо создавался, — сказал он. — В этой области есть две ключевые проблемы. Один создает эти квантовые машины, а другой использует их. Хотя предстоит проделать ещё много сложной работы, впервые в поле нашего зрения появилась осуществимость создания полезных квантовых машин». Учёные не одиноки во мнении о раннем появлении квантовых компьютеров. Компания Google с ними солидарна и ждёт угрозы от них уже в 2029 году или около того.
Источник: thequantuminsider