Для начала - что такое квантовый компьютер?
Если очень упрощать - это машина, которая будет считать сверхсложные задачи со скоростью, принципиально недоступной современным компьютерам.
Современные компьютеры оперируют так называемыми "битами" - неким сигналом, который может принимать два значения (включено\выключено, да\нет, 0\1). При помощи этих единиц информации проводятся современные вычисления, но ограничения тут крайне просты - чем сложнее задача, тем больше времени нужно компьютеру.
Помните, возможно, задачу про древнего индийского программиста, который за изобретение шахмат попросил в награду риса - одну рисинку на первую клетку поля, 2 на вторую, 4 на третью, 8 на 4-ю, 16 на пятую... На шахматной доске 64 клетки, и столько риса (более триллиона тонн) просто нет во всем мире. Вот наши современные компьютеры так и считают, перебирая бесчисленное количество вариантов.
И ту на сцену выходят квантовые компьютеры, пока существующие в основном в виде прототипов. Они основаны не на битах, а на кубитах - неких способах представления информации, которые могут принимать СРАЗУ три значения одновременно (да\нет\не знаю).
Есть стандартный пример с автобусами. Вот есть два автобуса, надо рассадить по ним 100 человек, перебрав все возможные варианты. Это 2 в сотой степени вариантов, число настолько большое, что если бы с начала вселенной некий компьютер перебирал по сто вариантов в секунду, он бы еще не закончил работу.
Квантовый стокубитный компьютер решает подобную задачу мгновенно.
Сложность подобной техники - запредельная. Как правило, требуется охлаждение до близких к абсолютному нулю температур, хитроумные способы определять состояния кубитов, да и сам подбор кубитов - дело сложное и неизученное.
Это передовой край современной науки.
Разработками квантовых компьютеров в первую очередь занимаются западные цифровые гиганты (Google и IBM), за ними спешат некоторые китайские компании.
О успехах российскимх разработчиков пока было слышно мало, хотя в создание отечественных квантовых компьютеров в 2019 году было инвестировано 24 миллиарда рублей.
И вот. наконец, мы видим результат.
- Создание первой отечественной пятикубитной интегральной схемы
• Российские ученые создали первую отечественную пятикубитную интегральную схему для квантовых вычислений.
• Схема разработана специалистами МФТИ и является полноценным российским прототипом квантового процессора. - Сомнения IBM
• Глава IBM Арвинда Кришна выразил сомнения в способности России создать прорыв в области квантовых вычислений.
• Кришна заявил, что IBM опережает другие страны на десятилетия. - Уникальность и управляемость схемы
• Разработчики утверждают, что схема уникальна и полностью управляема.
• Схема может применяться в квантовом машинном обучении. - Шестнадцать лет работы
• Первый российский кубит был получен в 2015 году.
• С тех пор сотрудники лаборатории и ЦКП работали над улучшением технологии изготовления сверхпроводящих квантовых структур. - Технологические успехи
• Созданная интегральная квантовая схема позволяет полностью контролировать состояние всех пяти кубитов.
• Это большой технологический успех, отметили представители МФТИ. - Факторы успеха
• Значительное улучшение контроля геометрических и электрических параметров туннельных контактов.
• Наладка технологии изготовления микроволновых резонаторов.
• Отладка процесса изготовления "навесных мостиков".
• Накопленный опыт в этой сфере. - Планы на будущее
• В МФТИ не уточняют, когда начнется эра российских квантовых компьютеров.
• Для дальнейших действий необходимо модернизировать ЦКП и лабораторию ИКС.