Содержание
В середине сентября 2019 года стало известно о том, что правительство Германии инвестирует 650 млн евро в течение следующих двух лет, чтобы поддержать переход квантовых технологий из фундаментальных исследований в готовые к применению приложения. Россия занимает 9 место в мире по количеству патентов в сфере квантовых технологий, следует из совместного исследования Ростелекома, Иннопрактики и ФИПС. В начале марта 2020 года Honeywell International объявила, что присоединяется к гонке по созданию квантового компьютера.
Более того, частный сектор инвестировал в сферу исследований и разработок 200 млн фунтов стерлингов. Новое исследование квантовых вычислений в Республике Корея потребует пятилетних инвестиций в размере 40 млн долл. Для создания основных технологий квантовых вычислений и расширения исследовательской базы, а также 12 млн долл. Было инвестировано в ИКТ следующего поколения (сверхвысокопроизводительные вычисления, конвергенция данных знаний, системное программное обеспечение, разработка программного обеспечения, информационные и интеллектуальные системы). Программа предполагает завершение к 2023 году этапа разработки пятикубитной квантовой компьютерной системы с надежностью более 90% благодаря развитию основных технологий квантовых вычислений.
Что такое квантовый компьютер?
По данным Persistence Market Research, рост сегмента квантовых технологий с 2021 по 2031 год составит порядка 33%. Аналитики прогнозируют, что капитализация этого сектора за 10 лет достигнет 128 миллиардов USD. Уже в 2020 году решения для квантовых вычислений принесли выручку в размере 5,6 миллиарда USD. За последний год существенно выросла уверенность в том, что КК (квантовые компьютеры) позволят решать серьезные задачи, с которыми не в состоянии справиться обычная вычислительная техника. Напомним, что в прошлом году IonQ стала первой публичной компанией, специализирующейся на развитии рассматриваемой технологии. IonQ пока не прибыльна и, скорее всего, будет продолжать тратить значительные средства на дальнейшее развитие своего продукта и бизнеса.
5 декабря 2018 года Ford в рамках очередного проекта разработает для грузовых дизельных машин комплексные карты маршрутов, которые помогут поддерживать нормальную работу сажевых фильтров. В 2019 году компания получит доступ к Лаборатории NASA по изучению квантового искусственного интеллекта Quantum Artificial Intelligence Lab в Исследовательском центре Эймса в Кремниевой долине. Самые цитируемые патенты в других заявках — у канадской D-Wave и американской военно-промышленной компании Northropp Grumman. У этих компаний самая большая «сила патентов», объясняет Красовский, то есть они изобрели технологии, которые имеют большое значение для исследователей. Такой уровень финансирования позволит нам начать разрабатывать основы для сложных, практичных и высокоэффективных квантовых сетей, — заявил Дэвид Аушалом, квантовый инженер из Чикагского университета.
Atos и IQM объединят квантовые и супервычисления
Такое устройство предлагалось использовать для создания вероятностных моделей квантовых систем и их элементов . На ее основе разрабатываются уже известные инновации — смартфоны и ультратонкие мониторы, а также квантовые вычисления (квантовые компьютеры), коммуникации и сенсорика. Отличительная черта современного этапа развития квантовых технологий — возможность направленного воздействия на одиночные квантовые объекты — атомы, ионы, электроны или фотоны (это новый технологический уровень в этой сфере).
Основное его отличие от обычного заключается в использовании квантовых битов (кубитов) для проведения операций, которые за счет законов квантовой механики могут не только принимать значения “0” и “1”, но и находиться в их суперпозиции. В результате такое устройство может одновременно обрабатывать экспоненциально больше информации. Команда под руководством Тодда Холмдала, входящая в состав недавно созданной Microsoft AI и Research Group, будет работать как над аппаратной так и программной частями квантового компьютера. В октябре 2017 года было объявлено о поставке экспериментального 17-кубитного процессора Intel, созданного на базе технологий сверхпроводимости, в нидерландский исследовательский центр QuTech, занимающийся совместно с Intel исследованиями в области квантовой физики. Процессор, изготовленный на производственных мощностях Intel, отличается уникальной структурой кристалла, позволяющей повысить выход годных кристаллов на пластине и добиться существенного прироста производительности.
Lockheed Martin использует канадскую квантовую систему D-Wave
Кроме того, квантовые вычисления помогают предприятиям развивать новые технологии и экологические проекты, а в будущем могут помочь и в принятии инвестиционных решений, отмечают эксперты. В конце марта 2021 года портал Smart Energy International опубликовал статью о том, как компании топливно-энергетического комплекса (ТЭК) используют квантовые технологии для решения бизнес-задач. Одно из применений таких разработок заключается в прогнозировании объемов потреблений электроэнергии.
- Цель инициативы US2QC заключается в том, чтобы выяснить, возможно ли создать квантовую систему, вычислительная ценность которой превышает её стоимость, быстрее, чем это предсказывают прогнозы.
- Иными словами, квантовые вентили – это базовые управляющие элементы, манипулирующие кубитами в квантовом компьютере.
- Время, в течение которого кубит находится в изолированном квантовом состоянии суперпозиции, при котором кубит сохраняет запутанность и свою информативность, называется временем когерентности.
- Технология, использующаяся в них, основана на кубитах (квантовых битах), которые могут одновременно находиться в двух состояниях – 0 и 1, в то время как обычные биты находятся только в одном из них.
- Так, корпорация IBM реализовала открытую программу обучения работе с квантовым компьютером «IBM Q Experience».
В последние годы резко вырос спрос на квантовые системы, которые могут помочь справиться с ранее нерешаемыми задачами. В первой половине этого года IonQ сообщила о коммерческом партнёрстве с Hyundai Motors с целью разработки более эффективных аккумуляторов для электромобилей, а также использования квантового машинного обучения для систем распознавания трёхмерных объектов. В свою очередь, HELMI — это 5-кубитный квантовый компьютер, который также https://xcritical.com/ начал эксплуатироваться в 2021 году. Интеграция систем была выполнена совместными усилиями Центра технических исследований Финляндии VTT, CSC и Университетом Аалто в рамках финской инфраструктуры квантовых вычислений FiQCI. Сейчас планируется провести открытый конкурс с предоставлением пилотного доступа к системе финским университетам и исследовательским организациями. В дальнейшем доступ к системе будет предоставлен более широкой аудитории.
Квантовые компьютеры и фондовый рынок
Для манипуляций с кубитами и управлением квантовыми вентилями в зависимости от типа используемых кубитов используются различные методы. Например, в большинстве компьютеров с кубитами на сверхпроводниках применяются методы управления с помощью высокочастотных посылок с длительностью импульсов порядка 50 нс. Важными характеристиками квантового компьютера являются время жизни кубита и время когерентности кубита . В рассматриваемой схеме используются три кубита – два вычислительных и один управляющий.
В начале апреля 2021 года стало известно о том, что Toshiba реализовала возможность интеграции своего алгоритма имитации бифуркации (Simulated Bifurcation Algorithm или SBA) с программируемой вентильной матрицей , которую можно подключить к рабочим станциям. Для уменьшения воздействия окружающей среды в Toshiba создали метод, называемый двухдиапазонной стабилизацией. Он предполагает передачу данных посредством двух сигналов, один из которых компенсирует быстро меняющиеся отклонения, а второй предназначен для более точной настройки фазы. Так, инженеры достигли возможности качественно передавать информацию на расстоянии до 600 км. 21 октября 2022 года японский автогигант Toyota и компания Fujitsu Limited сообщили о сотрудничестве в рамках проекта по внедрению технологии Fujitsu Digital Annealer на предприятиях по производству автомобилей.
Итоги
В свою очередь, круговая поляризация может быть правой или левой, в зависимости от направления вращения вектора индукции. Кроме того, в качестве дополнительного параметра могут быть задействованы орбитальные инвестиции в квантовые технологии угловые моменты фотонов. Например, если в паре запутанных фотонов один из них имеет правую поляризацию, а другой левую, то при изменении поляризации одного из них одновременно изменяется поляризация другого.
Исследовательский проект Microsoft
Однако она может быть решена с помощью стандартного компьютера КДЛ статистическими методами в двумерном варианте. В работе было показано, что одномерную модель Изинга также можно успешно задействовать в квантовых вычислениях с помощью квантового алгоритма Изинга. Постепенно выяснилось, что к квантовому алгоритму Изинга можно формально свести и другие задачи в таких прикладных областях, как, например, моделирование молекул, различных физических явлений, процессов в твёрдом теле и т.д. Таким образом, можно применять квантовые вычисления для решения определённого класса задач, используя разработанные и проверенные алгоритмы . Особый интерес представляет вопрос о том, когда будет создан квантовый компьютер, который сможет мгновенно взламывать любые шифры. Данная статья является попыткой ответа на такие вопросы на языке, доступном для неспециалистов в квантовой физике.