Oroszországban megkezdődött egy kvantumszámítógép létrehozására irányuló projekt. A projekt célja adatbázisok gyűjtésére és rendkívül biztonságos kommunikációs hálózatok létrehozására szolgáló gyakorlati technológiák fejlesztése. A cikk szerzője ezt egy kísérletnek tartja, hogy felzárkózjon más országokkal a gyakorlati kvantumtechnológiák fejlesztése során.
Az elkövetkező öt évben az orosz kormány mintegy 50 milliárd rubelt (790 millió dollárt) fektet be az alapvető és alkalmazott kvantumkutatásokba, amelyeket vezető orosz laboratóriumok végeznek. Ezt december 6-án, a szocsiiai technológiai fórumon jelentette be Maxim Akimov, az ország miniszterelnök-helyettese. Ez egy 258 milliárd rubelt kitevő digitális technológiai kutatási és fejlesztési program része, amelyet a Kreml kritikusnak tekint az orosz gazdaság modernizálása és diverzifikálása szempontjából.
„Ez valódi gyorsulás” - mondja Aleksej Fedorov kvantumfizikus, aki Moszkvában, Skolkovoban dolgozik, az Orosz Kvantum Központban (RQC), egy nem kormányzati kutatószervezetben. "Ha minden a tervek szerint kiderül, ez a kezdeményezés fontos lépés az orosz kvantumtudománynak a világszabványok szintjére való feljutása felé."
A kvantumszámítógépekben az elemi részecskéket számítások elvégzésére használják, amelyek különböző kvantumállapotokban egyidejűleg létezhetnek. A kvitek kvantum bitjai elméletileg sokkal gyorsabban tudják feldolgozni az információkat, mint a klasszikus számítógépes számításokban használt bináris bitek. A nagyteljesítményű kvantumszámítógépek előrejelzik a kémiai reakciók eredményeit, kereshetnek hatalmas adatbázisokban, és nagyszámú faktorizálhatják a titkosításhoz használt adatokat.
Kvantum előnyei
A kvantumtechnológiák már számos országban komoly állami támogatást kapnak. Az EU 2016-ban bejelentette a milliárd euró értékű Quantum Technology kiemelt program indítását. Várható, hogy keretein belül az elkövetkező években demonstrációs technológiai projektek zajlanak, mondjuk, kvantumprocesszorral egy szilícium mikroáramkörön. 2019 augusztusában Németország bejelentette egy 650 millió eurós nemzeti kvantumkezdeményezést. Kína és az Egyesült Államok kormányai milliárdokat is költenek kvantumtudományi és technológiai programokra.
A verseny elkezdte olyan kvantumszámítógépek létrehozását, amelyek meghaladják a klasszikus gépeket a jellemzőik specifikus problémáinak megoldása során. A Google és az IBM által kifejlesztett prototípusok, amelyek központja a kaliforniai Mountain View és a New York-i Armonk székhelye, megközelítik a klasszikus számítógépes szimuláció határait. Októberben a Google tudósai bejelentették, hogy egy speciális számításokat végrehajtó kvantumfeldolgozó processzor elérte az ilyen kvantumelőnyöket.
Promóciós videó:
Oroszország messze van tőle. "5-10 évvel elmaradunk" - mondja Fedorov. "De itt nagy a lehetőség, és szorosan figyelemmel kísérjük a külföldön zajló eseményeket." A gyenge finanszírozás lehetetlenné tette az orosz tudósok számára a Google-val való versenyt a kvantum területén - mondta Ilja Besedin, a moszkvai Nemzeti Kutatási Technológiai Egyetemen dolgozó mérnök.
Besedin csoportja szupravezetőkön alapuló kvantumprocesszor prototípusát hozta létre. A rendszer két kvbitből áll. A Google kvantum-számítógépe 53 kviteken működik. Oroszország elmaradt, de a nemzeti kvantum kezdeményezést időben elindították - mondja Besedin.
"Még senki sem jött hozzá egy gyakorlatilag hasznos probléma hatékonyabb megoldásához, mint egy klasszikus számítógép." - mondja. „Sok technikai kihívás van, és mindannyian új kutatási lehetőségeket keresünk. Az oroszországi komoly állami támogatással nagyon érdekes lehetőségek rejlenek az ilyen kutatásokra.”
Házilag készített jegyek
A kezdeményezés akkor jön létre, amikor Oroszország felépül a vezető tudósok távozása után az 1990-es és 2000-es években, akik magasabb fizetés és kutatási finanszírozás céljából távoztak Oroszországból. Számos, külföldön dolgozó orosz kvantumfizikus, köztük Mihail Lukin és Evgeny Demler a Cambridge-i Harvard Egyetemen csatlakozott az RCC Nemzetközi Tanácsadó Testületéhez. Mások, például Aleksej Ustinov fizikus, aki a németországi Karlsruhe Műszaki Egyetemen tanulmányozza a sűrített anyagot, támogatást kapott az orosz kormánytól, hogy kutatócsoportokat hozzon létre Oroszországban.
És az orosz tudósok már kifejlesztik saját koncepcióikat nagyszabású kvantumszámítógépek létrehozására - mondja Ustinov. "Az orosz laboratóriumok még nem képesek versenyezni olyan óriások laboratóriumaival, mint a Google." - mondja. "Ugyanakkor ez a kezdeményezés ígéretes indulássá vált Oroszországban a kvantumkutatás szintjének emelésére. Lássuk, hová vezet ez."
Peter Zoller, aki az osztrák Innsbrucki Egyetemen kvantumszámítógépeket kutat, kétségbe vonja azonban, hogy ez a kezdeményezés elegendő-e ahhoz, hogy tehetséges fiatal tudósokat vonzzon a kvantumkutatáshoz és a technológiához. Az orosz tudományos rendszerbe vetett bizalom helyreállítása és az ország oktatási hagyományainak újjáélesztése nehezebb lesz, mint a kvantum kezdeményezés bejelentése - jegyzi meg.
Quirin Schiermeier