Отечественные ученые получили патент на создание квантового компьютера и уже собрали прототип. Машина, несмотря на компактность, будет иметь высокую производительность. О принципе работы нового компьютера и задачах, которые он сможет выполнять, расскажем сегодня.
Как работает квантовый компьютер
В Физическом институте академии наук собрали прототип квантового компьютера, который будет работать на ионах иттербия. В вакуумную камеру помещают своеобразную конструкцию-ловушку с ионами иттербия. Их удерживают при помощи электромагнитных полей, а затем охлаждают до минимальных температур.
«А потом с помощью лазерного света можно управлять тем, на какой орбите находится тот самый нужный нам электрон. И это и есть квантовый компьютер», — поделился руководитель проектного офиса по квантовым технологиям ГК «Росатом» Руслан Юнусов.
Компьютер по мощности превзойдет существующие зарубежные аналоги и поместится в одну серверную стойку. Охлаждать до сверхнизких температур нужно только ионы, всё остальное работает при комнатной температуре.
Стоит отметить, что машина уникальна не только своими компактными размерами. Она сможет работать с расширенным вариантом квантового бита информации — кудитом.
Отечественный IT-проект SFERA по праву может считаться самым амбициозным проектом в мире. Его релиз не за горами. Чтобы узнать о продукте больше, перейдите по ссылке. Открыт сбор заявок на регистрацию.
Что такое кудит
Всем известно такое понятие, как бит. Также существует кубит, он может содержать не только 0 или 1, но и 01. Кубит — это единица информации квантового процессора, а позиция 01 называется суперпозицией.
Кудит — следующая ступень в этой иерархии. Он может быть не только в стандартных позициях, но и задействовать множество других орбит, например, одновременно быть в позиции 01010.
«Ионы можно упрощенно рассматривать: берем ядро, вокруг которого летают электроны по орбитам, как спутники вокруг Земли. И если мы используем две орбиты, одна, допустим, 0, а вторая 1, это классика. А в квантовом состоянии одновременно он находится и здесь, и здесь, вот мы получили кубит на ионах. Но если мы задействуем еще дополнительные орбиты, мы сделаем кудит, то есть например 0, 1, 2, 3, и вот если мы 4 орбиты используем и наш ион одновременно находится в состоянии суперпозиции на всех четырех орбитах, вот и получим мы кукварт. Вот такую сложную штуку мы сделали в лаборатории», — пояснил руководитель проектного офиса по квантовым технологиям ГК «Росатом» Руслан Юнусов.
Благодаря кудитам ученым удалось сократить количество ресурсов и увеличить мощность нового компьютера примерно в 2 раза.
До 2024 года Россия продемонстрирует «квантовое преимущество»
Квантовая химия отвечает не только за поиск оптимальных структур белка, но и за оптимизацию логистики, в том числе пробок в мегаполисах. Российская дорожная карта квантовых вычислений подразумевает демонстрацию «квантового превосходства» к 2024 году. Что это значит?
Навигатор выстраивает маршрут на основе текущей обстановки на дорогах. А квантовый алгоритм строит маршрут с учетом всех возможных состояний дорог и движения автомобилей в каждый момент времени на протяжении всего маршрута. Такой эксперимент уже проводился и позволил сократить время поездки на 50%.
Любой классический вычислитель просто перебирает ответы на поставленный вопрос, а квантовый компьютер не перебирает ответы, а ищет их все сразу. Алгоритм работы выглядит примерно так: со смартфона или ноутбука в квантовый облачный центр отправляется запрос, который с помощью специальных алгоритмов переводится на язык квантовой физики. Компьютер через микросекунды дает ответ, который, в свою очередь, преобразуют для классических цифровых гаджетов. Таким образом можно получить макет идеального крыла самолета, или, например, формулу лекарства.
Как вы считаете, достигнут ли российские учёные успеха в этом деле или не смогут довести его до конца?
Дзен начал песимизировать наши публикации, поэтому мы будем очень признательны, если вы просто поставите лайк и подпишитесь. Спасибо!
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA
