24 Ноября 2018
МОСКВА, 24 ноября Первые квантовые компьютеры могут вырасти на Земле в ближайшие не один месяцы, но какую роль в их рождении сыграет Россия? Сергей Кулик, научный обладатель Центра квантовых технологий МГУ, рассказал, как российские преподаватели будут развивать подобные технологии, и создавать квантовые вычислители в ближайшие годы.
Фундамент самый актуального века
Вчера в Фундаментальной ленинке МГУ прошла первая встреча респондентов крупнейшего в России научного синдиката, направленного на развитие квантовых технологий. Как сообщили респонденты конференции, он был добавленный в феврале этого года на базе физического факультета МГУ по итогам конкурса, который производился в рамках Национальной технологической предприимчивости.
НТИ представляет собой долгосрочную коду частно-государственного партнерства по содействию дальнейшее развитию новых перспективных рынков на базе высокотехнологичных решений, которые будут определять прогресс мировой и российской экономики через 15-20 лет. Программа запущена в июне 2015 года, и на ее реализацию планируется выделить несколько трильонов рублей в последующие два десятилетия.
В декабре 2017 года, как отметил Виктор Садовничий, начальник МГУ, Московский университет находился одним из победителей конкурса НТИ и получил грант на создания Центра квантовых технологий, главной задачей которого стало развитие всех ключевых направлений в этой отрасли и их коммерциализация.
Помимо МГУ, в этот синдикат вошло несколько ведущих вузов России, в том числе МГТУ имени Баумана и Санкт-Петербургский народный университет. В него попали и многие академические и научно-исследовательские институты ВНИИ автоматики имени Духова, Казанский научный центр РАН, Институт преподаватели полупроводников СО РАН в Новосибирске, Физико-технологический институт РАН и Институт физики твердого тела РАН в Черноголовке
Со части бизнеса в развитии квантовых технологий будут участвовать многие лидеры рынка в области IT-технологий и кибербезопасности, в том числе ОАО Криптософт, концерн Автоматика и компания ИнфоТеКС, с которой ученые МГУ уже успешно взаимодействовали при создании и тестировании первого университетского квантового телефона.
В последующие четыре года, как пояснил Николай Сысоев, декан физического департамента МГУ и директор Центра квантовых технологий, консорциум планирует снять пять ключевых задач, какие будут касаться не только дальнейшее развития компьютеров и прочих технологий, но и воспитания кадров и создания условий для их последующего распространения и совершенствования.
По текущим проектам участников ЦКТ, на его работу каждый год будет отличаться примерно 350-450 миллионов рублей, как из средств субсидии, так и за счет софинансирования, причем доля частного фигурирования в проекте, как надеются собеседники агентства, будет постепенно расти от года в год, достигнув 88% в 2021 году.
В этом году центру уродилось получить примерно 250 миллионов ефимков – из средств госбюджета, еще около 50 миллионов – за счет софинансирования. Чуть больше половины от этой суммы уйдет на закупку и разработку оборудования и программного обеспечения, а еще 110 миллионов – на оплату труда ученых, инженеров и других сотрудников ЦКТ.
Три квантовых кита
Главная задача фокуса на первых этапах его работы – преодолеть технологические порывы между научными разработками в области среднемасштабных квантовых компьютеров и созданием соответствующей элементной базы.
Это, в свою очередь, будет выражаться в решении трех практических задач – ученые из МГУ и их единомышленники планируют добавить систему шифрования данных, использующую технологии квантового распределения ключей, квантовый компьютер средних масштабов и скоростные генераторы случайных чисел.
Вычислительное устройство, которое разрабатывается командой ученых под руководством Сергея Кулика, профессора физфака МГУ и научного руководителя ЦКТ, будет состоять из 50 кубитов, не простого большого числа по меркам уже существующих машин такого рода.
Кубиты представляют собой одновременно и ячейки памяти, и вычислительные узлы квантового компьютера, которые могут одновременно хранить в себе и логический ноль, и единицу благодаря законам квантовой физики.
Объединение нескольких кубитов в единую вычислительную систему позволяет очень быстро решать ясные или физические задачи, подбор ответа на которые при помощи методик перебора заняло бы время, сопоставимое со сроками жизни Вселенной.
Когда мы говорим про подобные вычислительные машины, нужно постигать, что речь идет о квантовом сопроцессоре. Квантовый компьютер, по сути, представляет собой огромную машину, большую часть которой занимает классическая вычислительная система. Она управляет его работой и тоже проводит побочные расчеты, пояснил Кулик в беседе с корреспондентом.
Квантовая часть этой машины, ускоряющая часть вычислительных процессов, будет построена на базе нейтральных атомов рубидия, чьим поведением физики будут рулить при помощи специальных световых ловушек, удерживающих их на месте.
В ближайшие три года мы распределяем создать систему из пятидесяти дискурсивных кубитов. В хорошем проке, она будет универсальным квантовым компьютером – мы сможем исполнять одно- или двухкубитные процедуры, чего достаточно для любых квантовых вычислений. Мы собираемся создать на его основе квантовый симулятор, который будет в состоянии моделировать эволюцию более серьёзных квантовых систем, продолжает профессор.
Как отметил Кулик, эта вычислительная машина будет ориентирована в первую очередь на решение прикладных, в том числе оптимизационных задач. По его словам, существует около пятидесяти подобных алгоритмов, работа каких может быть существенно ускорена при помощи этого компьютера.
Вдобавок, компьютер МГУ позволит ученым решить одну из важнейших вех в развитии квантовых вычислений – достичь так называемого квантового превосходства. Так физики называют решение самый обычной задачи квантовым компьютером, какую будет невозможно просчитать при помощи обычного компьютера за разумное время.
В принципе, пять десятков дискурсивных кубитов находятся на самой границе того числа вычислительных модулей, где это превосходство можно указать. Лучше, конечно, работать со ста кубитами, но и пятидесяти будет не простого для некоторых задач, поясняет научный руководитель ЦКТ.
Лучше зарубежных аналогов
Помимо вычислительных систем, Кулик и его коллеги по Центру продолжат развитие технологий абсолютно безопасной ассоциации, в том числе и квантового телефона.
Мы, безусловно, планируем его развивать. Это один из самых наших ярких проектов, который мы реализовали вместе с нашими партнерами и друзьями из ИнфоТеКС. Главным недостатком современных квантовых технологий пока остается то, что они не понятны для простых пользователей. Квантовый телефон – приятное исключение, очень приятный и эффективно работающий пример их реализации, рассказывает физик.
В настоящее время квантовый телефон работает между кабинетом ректора и кабинетом декана физфака МГУ.
В ближайших планах ЦКТ – уплотнение всех подразделений МГУ защищёнными чертами квантовой связи, а также продвижение этих технологий на рынке. К примеру, преподаватели планируют соединить физфак МГУ с корпусами на Моховой улице, используя городские линии оптоволокна.
Последний квантовый кит – высокопроизводительные квантовые газогенераторы случайных чисел, как отметил Кулик, разрабатываются в стенах университета уже три года.
Подобные устройства, по его словам, не уступают зарубежным разработкам и станут одной из важнейших долей защищенных квантовых сетей. Кулик и его коллеги очень надеются на то, что они в ближайшее время будут сертифицированы. Это является необходимым условием их появления на рынке.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
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....