Компьютеры, которыми мы пользуемся каждый день, даже самые мощные суперкомпьютеры — всего лишь устройства, работающие по законам классической физики. Они оперируют битами, единицами и нулями, и отлично справляются с большинством повседневных задач. Но у классических компьютеров есть предел: некоторые вычисления им не под силу, даже если дать им миллионы лет. Именно здесь на сцену выходят квантовые компьютеры.
Но где сегодня находится человечество на пути к полноценным квантовым вычислениям? Насколько мощны уже существующие квантовые компьютеры и чего можно ожидать от них в будущем? На эти вопросы в программе «Знаете ли вы?» рассказал физик, сооснователь стартапа BLUEQUBIT Грант Гарибян.
Партнер серии интервью о науке и технологиях — Tеаm Telecom Армения.
“Квантовость” — это модноВо многих фильмах и книгах можно встретить упоминания квантовых технологий. Иногда за этим действительно стоят реальные научные принципы, но чаще всего речь идет о фантазиях, где квантовая физика превращается в нечто вроде магии — с мистикой, параллельными мирами и временными петлями. Однако, по мнению Гранта Гарибяна, это не проблема, а скорее позитивный тренд: даже художественные преувеличения способствуют популяризации науки и повышению интереса к квантовым исследованиям.
На самом деле «квантовым» в мире можно назвать многое. Например, открытие новых материалов или изучение фундаментальных физических процессов — всё это связано с квантовыми эффектами. Но важно понимать, что такие явления не имеют прямого отношения к квантовым компьютерам. Это просто проявления законов квантовой физики, которые лежат в основе современного технологического мира.
«Квантовые эффекты — это то, благодаря чему мы живём в том мире, в котором живём, — объясняет Гарибян. — Современные телевизоры, полупроводниковые чипы, совершенные процессоры — всё это стало возможным благодаря достижениям квантовой физики. Сначала были изобретены транзисторы, затем — центральные процессоры (CPU), потом графические процессоры (GPU), а теперь — технологии искусственного интеллекта. Все это базируется на фундаментальных открытиях квантовой механики».
Вторая квантовая революцияГарибян уверен, что человечество подошло к необходимости перехода ко второй квантовой революции. «Первая квантовая революция дала нам много технологий, которые мы используем до сих пор. Например, ядерная физика, атомная энергетика — всё это основано на квантовых законах. Даже современные процессоры — CPU, GPU — в какой-то степени опираются на эти принципы. Но сегодня мы подошли к границе, за которой начинается вторая квантовая революция», — отметил он.
Объясняя в чем суть нынешних процессов, он отметил: «Мы постоянно уменьшаем чипы, делаем их все компактнее. И вот, когда их размеры становятся нанометровыми, начинают работать уже не классические, а квантовые законы. А раз так, значит, и вычисления нужно строить по этим же законам».
И это уже совсем другой подход, объясняет ученый, меняются алгоритмы, методы расчетов, логика самой вычислительной системы.
«Мы к этому пришли естественным путём: делая чипы всё меньше и эффективнее, мы добрались до масштабов, где действуют квантовые законы природы. И теперь нужно понимать, какие расчеты можно проводить в этих условиях и как это все устроено», — отметил он.
Квантовые компьютеры работают не с битами, а с кубитами — квантовыми аналогами, которые могут находиться в состоянии 0, 1 и 0 и 1 одновременно благодаря эффекту суперпозиции, отметил он. Добавьте к этому квантовую запутанность и вы получите машину, способную выполнять параллельно огромное число вычислений.
Подробности — в видеоинтервью.
Следите за NEWS.am Tech на Facebook и Twitter