Святий Грааль. Британські вчені створили проект квантового комп'ютера, який змінить все

2 лютого 2017, 20:02
Вы также можете прочесть этот материал на русском языке
Дослідники з університету Сассекса оголосили про початок будівництва прототипу квантового комп'ютера. Усі технічні проблеми, які заважали це зробити, вирішені, стверджують британці

Ідея про використання квантової теорії в комп'ютерній техніці залишалася нереалізованою через низку логічних суперечностей між квантовою теорією і практичною фізикою.

Відео дня

За словами професора Вінфріда Хенсінгера з університету Сассекса, групі дослідників, яку він очолює, вдалося вирішити ці суперечності.

Вчені створили теоретичний апарат для роботи квантового комп'ютера, який використовує неймовірні властивості елементарних частинок, які передбачають, що атом може перебувати у двох місцях одночасно.

Це — святий Грааль сучасної науки, стверджує Хенсінгер, додаючи, що на практичну реалізацію цієї ідеї може піти не менше 10 років.

Квантовые компьютеры теоретически в разы превосходят сегодняшние по вычислительной мощности

Квантовые компьютеры теоретически в разы превосходят сегодняшние по вычислительной мощности Фото:

Квантовий комп'ютер

Хенсінгер очолює в університеті Сассекса групу з досліджень в галузі квантових комп'ютерів. Разом з колегами він впритул підійшов до однієї з найбільш очікуваних революцій XXI століття.

Квантові комп'ютери — обчислювальні машини, що працюють на основі квантових ефектів. В них використовуються незвичайні властивості квантової суперпозиції і квантової заплутаності. Простіше кажучи, якщо у звичайних комп'ютерах одна комірка пам'яті може мати лише одне значення (0 або 1), то в квантовому комп'ютері вона може мати два значення одночасно. Це може призвести до зростання продуктивності обчислень в рази.

Серйозні інвестиції в дослідження квантових комп'ютерів роблять такі компанії як Google і IBM. Канадська компанія D-Wave заявила про створення комерційного квантового комп'ютера ще в 2013 році. Один примірник такого комп'ютера був куплений компанією Google для власних досліджень.

Раніше квантові комп'ютери створювалися в дуже маленьких масштабах — лише для того, щоб перевірити саму теорію, на основі якої побудовані. Але тепер ідеться про практичну реалізацію ідеї, говорить Хенсінгер.

За його словами, йому з колегами вдалося побудувати перший у світі реальний проект великого квантового комп'ютера, якому можна доручити не тільки доказ квантової теорії як такої, але і звичайні обчислювальні завдання, які виконують звичайні комп'ютери.

Це перший план такого роду, стверджує Хенсінгер. І тепер, за його словами, будівництво квантового комп'ютера перестає бути науковим дослідженням і перетворюється в інженерну задачу.

Исследованиями в области квантовых компьютеров активно занимаются в IBM и Google / IBM Research via Flickr
Исследованиями в области квантовых компьютеров активно занимаются в IBM и Google / IBM Research via Flickr Фото:

Команда Хенсінгера зуміла обійти головне обмеження розмірів квантових комп'ютерів, яке було пов'язане з лазерами.

Попередні експерименти з квантовими комп'ютерами передбачали наявність лазерів, здатних працювати з окремими атомами. І як тільки теоретична конструкція квантового комп'ютера ускладнювалася, відразу треба було збільшити кількість лазерів, необхідних для його роботи.

Конструкція ставала надто складною і тендітною.

Але Хенсінгер і його колеги пропонують використовувати інший метод керування окремими атомами. Він передбачає поле надвисоких частот і енергію захоплених іонів.

За словами Хенсінгера, робочий прототип такого пристрою буде створений вже в найближчі два роки.

Очікується, що прототип квантового комп'ютера буде величезним — кілька метрів у висоту і ширину.

Хенсінгер каже, що його команда потребує інвесторів або промислових партнерів, тому що розробка прототипу може вимагати інвестицій у розмірі десятків мільйонів доларів.

Реальна перспектива

Перша реакція наукового світу на виступ Хенсінгера була прихильною. Навіть найбільш скептично налаштовані вчені впевнені, що ідеї британських вчених цілком можуть бути успішно реалізовані. Втім, вони зазначають, що це може статися не так швидко, як припускає Хенсінгер.

Так, за словами професора Тобі Кебіта з Лондонського університетського коледжу, іонні пастки вже пропонували використовувати раніше, але поки ніхто не зміг побудувати діючий пристрій.

Квантовая физика предполагает совершенно иную картину мира, в том числе и в вычислительной технике
Квантовая физика предполагает совершенно иную картину мира, в том числе и в вычислительной технике Фото:

«Таблички в Excel на квантовому комп'ютері ви будете робити ще не скоро», - іронізує він.

Професор Алан Вудвод з університету Суррея, вважає роботу Хенсінгера великим кроком вперед, але також обережний в оцінці можливих термінів реалізації проекту. «Поки рано говорити, що сталася довгоочікувана технологічна революція», - констатує він.

Багато вчених переконані, що поява повнофункціональних квантових комп'ютерів призведе до великої технічної революції.

Завдяки високій обчислювальній потужності квантові комп'ютери допоможуть розв'язати багато проблем в генетиці, астрономії, фізиці, які сьогодні впираються в малу продуктивність сучасних комп'ютерів.

«Життя докорінно зміниться, - констатує Хенсінгер. - Ми зможемо зробити речі, про які ми ніколи не могли навіть і мріяти».

Читайте також - Квантовий стрибок. Знаменитий кіт Шредінгера не зовсім помер і взагалі їх два

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X