31 Октября 2017
Валерий Спиридонов, для
Первую квантовую революцию, создание коллективных квантовых явлений, определяют к 1954 году, когда ученые Николай Басов и Александр Прохоров разработали первый микроволновой генератор лазер, где активной средой служил аммиак. Лазер это, по сути, устройство управления потоком фотонов.
На использовании квантовых методик также основана работа томографов и сверхчувствительных микроскопов.
Вторая революция началась уже полвека спустя в 2012 году. Она продиктована достижениями квантовой физики в возможностях управления веществом на уровне отдельных мельчайших частиц.
Возможности эпохи кванта
Развитие квантовых технологий идет неразрывно с современными трендами: интернет вещей, искусственный интеллект, Big Data, носимые гаджеты и робототехника.
Это новые стремительности коммуникаций, высокий уровень безопасности данных, близкий к максимальному, более миниатюрная и производительная электроника.
Технологии актуальны и для врачебная науки, когда необходимо определить точную дозу и успешность приема того или иного препарата путем расчета сценариев и моделирования возможных взаимодействий.
Квантовые компьютеры позволят диагностировать рак на более ранних периодах и моделировать молекулы ДНК. Очевидно превосходство новых вычислительных сил и в военных целях: расчет точных координат объекта, защита данных, создание более сложных автопилотируемых машин.
Квантовый рынок
Мировой рынок квантовых технологий стремительно набирает обороты.
Передовые в технологических отраслях страны активно стимулируют развитие квантовых устройств. Безусловно, финансовая поддержка играет решающую роль для реализации сверхтехнологичных проектов.
Российский квантовый центр (РКЦ) получил от фонда Сколково 1, 33 миллиарда рублей в 2012 году.
Частные корпорации делают ставку на развитие квантовых компьютеров. Совокупный объем инвестиций компаний Google, IBM, Intel и Microsoft в подобные проекты достигает 0, 5 миллиарда долларов.
Квантовые компьютеры
Современные классические файлсервера используют для обработки данных бинарный код, состоящий из нулей и единиц. Для создания виртуального объекта в нем образуется комбинация битов. В квантовом компьютере вместо битов используются кубиты (квантовые биты), которыми измеряют квантовые процессы. При этом вычисления осуществляются параллельно, с мгновенной скоростью.
CC BY 3. 0 / D-Wave Systems, Inc. / Чип команды D-Wave Systems Inc. , предназначенный для квантовых вычислений
Амбициозные цели ведущих команд разработчиков создание универсального квантового компьютера.
В июле группа ученых во главе с профессором Гарвардского университета и сооснователем РКЦ Михаилом Лукиным сообщили о создании 51-кубитного квантового компьютера. На настоящий момент это самая мощная вычислительная машина. Многие ученые считают, что 50-кубитная система уже способна продемонстрировать свое преимущество в решении задач по сравнению с классическим компьютерами.
Появление на свет универсального компьютера, способного реализовать весь свой потенциал, по прогнозам экспертов, займет от пяти до 25 лет.
Его строительство называют информационной бомбой XXI века.
Помимо новых возможностей, это создает и потенциальные опасности. Для такого файлсервера не составит труда расшифровать любые базы данных, закодированные казусными математическими алгоритмами.
Предупредить подобные угрозы естественного лишь путем разработки и внедрения квантовых коммуникационных систем.
Квантовые сети
Системы квантовой узы активно развивают в Китае, США и Европе.
В России разработки устройств квантовой криптографии производятся в РКЦ, Казанском квантовом центре и совместно в Московском народном университете и Университете ИТМО.
Отдельным замыслом РКЦ является компания Qrate, основанная для работы над проектом создания системы квантовой связи. Сумма инвестиций в проект от Газпромбанка совместно с Министерством образования и науки России составляет 450 миллионов рублей.
Особенность крупной квантовой сети внедрение одновременно двух методов шифрования такого типов, что позволяет внедрять ее в уже существующие каналы коммуникаций.
Для каких потребителей квантовые сети остановятся востребованы в первую очередь?
Это местное правительство, банки и крупный бизнес, а также телекоммуникационные команды. Дело в том, что сегодня стоимость устройств квантовой криптографии довольно высока.
Один комплект таких аппаратов от швейцарской компании ID Quantities, сегодняшнего лидера на рынке, составляет примерно 200 тысяч долларов. Российский аналог должен стоить несколько дешевле, около 150 тысяч долларов.
Среднее расстояние коммуникационной связи посредством квантовой сети пока составляет около 150 километров.
Данные разработки имеют приоритетное значение, поскольку позволят обеспечить защиту от взлома квантовыми компьютерами в недалеком будущем.
Для России устройства являются к тому же потенциальными экспортными позициями, где нужно успеть занять свою нишу.
В случае использования единичного комплекта устройств одной командой возможно обеспечить шифрование данных, к примеру, в пределах одного города.
Доступными для массового рынка новые технологии защиты данных смогут лишь после прокладывания магистральных квантовых оптико-волоконных линий.
Однако ограничения в расстояниях и свойство угасания света при движении через оптоволокно подтолкнули ученых к запуску космического аппарата с целью решения этих проблем. Таким спутником стал китайский аппарат Мо цзы.
Успешно проведены эксперименты по трансконтинентальной спутниковой квантовой связи. В перспективе распространение квантового веба.
Информационная безопасность
Квантовая революция обещает изменить привычный уклад судьбы. В преддверии появления квантовых компьютеров остро встают вопросы фискальной и информационной безопасности, безопасности доступа к управлению военной различная техникой.
Надежду в этом возлагают лишь на системы квантовых коммуникаций как новые способы защиты данных.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....