Как называется квантовый разряд или наименьший элемент хранения информации в квантовом компьютере
Обновлено: 07.07.2024
Помните недавний случай, когда Джастин Трюдо (Justin Trudeau) своей вдохновенной речью вызвал аплодисменты удивлённых журналистов и учёных во время, казалось бы, заурядной пресс-конференции.
Между тем, всё начиналось вполне безобидно: премьер выступал в Институте теоретической физики в Ватерлоо, провинция Онтарио (Perimeter Institute in Waterloo, Ontario), озвучивая намерение правительства увеличить финансирование этого научного центра.
Когда настало время вопросов из зала, один из журналистов предложил главе правительства объяснить принцип действия квантового компьютера.
Джастин начал так: «Несомненно, многие из вас умнее меня, но я точно знаю, что .
. обычные компьютеры работают по принципу нулей и единиц - бинарная (двоичная) система, в которой один бит информации содержит один разряд (1 - есть ток, 0 - нет тока), а квантовые - более комплексные машины, способные обрабатывать намного больший объём информации за один бит, чем обычные компьютеры. К тому же, квантовые компьютеры куда компактнее обычных собратьев».
Далее он подытожил: «Таким образом, в обычных компьютерах информация хранится в битах, а в квантовых - в кубитах. Кубиты могут как бы находиться одновременно в двух состояниях: содержать ноль и единицу сразу, благодаря чему в теории квантовый компьютер может работать быстрее».
После того, как он закончил свой рассказ о принципах действия квантового компьютера, зал аплодировал ему стоя.
А что мы сегодня знаем по теме квантового компьютера?
Квантовый компьютер — это вычислительное устройство, работающее по принципам квантовой механики, которую по праву можно назвать самым сложным разделом физики. Квантовая механика зародилась в начале 20-ого века, и изучает поведение квантовых систем и ее элементов. Квантовая частица может находиться в нескольких местах и состояниях одновременно, поэтому по определению квантовая механика полностью противоречит общей теории относительности. Но давайте не будем углубляться в науку, а вернемся к нашей главной теме — квантовому компьютеру.
В начале века выяснилось, что использование электрических схем для создания вычислительных устройств имеет свои границы, и все они практически были достигнуты. Сейчас же перед человечеством встают все новые и новые задачи, для решения которых классических компьютеров будет недостаточно. Самый простой пример такой задачи — это разложение больших чисел на множители. Для этой цели было построено большинство криптографических систем. Это покажется банальным но, если бы кому-то удалось быстро разложить большое число на простые множители, то для него стали доступны транзакции во всех банках мира.
В настоящее время IBM пытается сделать что-то подобное: компания привлекает внимание обывателей к своему проекту, ведь её специалисты ведут разработку вычислительного устройства и высокоуровневого языка программирования для этого вида компьютеров. Они приглашают всех желающих поучаствовать в их работе.
Компания заявила о запуске первого облачного сервиса на основе экспериментального квантового процессора. Новая платформа называется Quantum Experience.
Предполагается, что онлайн-сервисом смогут пользоваться все желающие: студенты, энтузиасты-любители и даже серьёзные учёные. В настоящее время, чтобы получить доступ к облаку, необходимо подать заявку и получить допуск (его ещё могут и не дать!). Только получив допуск, пользователи смогут запускать алгоритмы и тесты. Словом, работать с кубитами.
Цель программы Quantum Experience - более детальное изучение возможностей платформы на базе 5-кубитного процессора и поиск новых способов применения квантовых вычислений. По сути, компания даёт в руки инструмент и возможности, а как их использовать, пользователь определяет уже сам.
«Прежде всего, это исследовательская программа, но мы не исключаем, что она может стать основой для создания действующего квантового компьютера». - Джерри Чоу (Jerry M. Chow), руководитель Группы по разработке экспериментального квантового компьютера при Исследовательском центре им. Томаса Уотсона (Experimental Quantum Computing Group at the IBM Thomas J. Watson Research Center).
В настоящее время компьютер в нью-йоркском исследовательском центре состоит из пяти кубитов, то есть квантовых битов. Однако, по словам специалистов IBM, эта «машина» ещё пока не способна заменить традиционные компьютеры.
В то же время они верят, что когда-нибудь им удастся создать 100-кубитный квантовый процессор, который будет способен обрабатывать широкий спектр алгоритмов, чтобы решать практически любые вычислительные задачи.
Элементная база квантового компьютера, созданного в IBM - вычислительные элементы (кубиты), выполненные из материала, обладающего свойством сверхпроводимости при температуре, близкой к 0°С.
Кроме того, вероятно, инженеры IBM нашли способ изолировать от внешних воздействий квантовую систему, которая используется в их устройстве, ведь необходимо, чтобы она сохраняла состояние квантовой когерентности достаточно длительное время, не меняя бесконтрольно своё квантовое состояние (когерентность - свойство компьютерных систем, в которых два или более процессора или ядра имеют доступ к общей области памяти).
Зачем всё это нужно?
У вас вполне может возникнуть резонный вопрос: для чего всё это вообще нужно? Дело в том, что, как полагают некоторые эксперты, использование квантового регистра для произведения расчётов, позволит значительно ускорить процесс обработки данных по сравнению с обычным регистром.
Таким образом, физическая реализация этой концепции, т.е построение квантового компьютера в виде реального физического прибора, является фундаментальной задачей современной физической науки.
Также необходимость в квантовом компьютере обусловлена надобностью проведения исследований методами физики сложных многочастичных систем, например, биологических.
Что касается целей IBM, то им это нужно, чтобы не потерять инициативу в борьбе с конкурентами на рынке инновационных технологий. Так, по словам представителей компании, со временем они выпустят онлайн-интерактивные пособия, чтобы помочь потенциальным заказчикам понять, чем квантовая система отличается от двоичной.
Что такое квантовый компьютер?
Одна из первых моделей квантового компьютера была предложена Ричардом Фейнманом в 1981 году.
Принцип действия квантового компьютера: вычислительное устройство использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных, а его регистр основан на использовании кубита (квантового бита) - наименьшего разряда или наименьшего элемента для хранения информации в квантовом компьютере.
Если классический процессор в каждый момент может находиться ровно в одном из состояний, то квантовый процессор в каждый момент находится одновременно во всех базисных состояниях. Это квантовое состояние называется «квантовой суперпозицией данных».
Квантовую суперпозицию можно проиллюстрировать, например, так: «Вообразите атом, который мог бы подвергнуться радиоактивному распаду в определённый промежуток времени или не подвергнуться. Мы можем ожидать, что у этого атома есть только два возможных состояния: «распад» и «не распад», но в квантовой механике у атома может быть некое объединённое состояние - «распада» - «не распада», то есть ни то, ни другое, а как бы между. Вот это состояние и называется суперпозицией».
Архитектура квантовых компьютеров
Любая классическая двухуровневая система, впрочем, как и квантовая, имеет основное (0) и не основное (1) базисные состояния. Примером классической двухуровневой системы является известный в микроэлектронике инвертор, осуществляющий операцию «НЕ»: в зависимости от того, заняты ли эти состояния с вероятностями, получаются логические состояния «0» или «1».
Таким образом, обычные компьютеры работают по принципу нулей и единиц - бинарная (двоичная) система, в которой один бит информации содержит один разряд (1 - есть ток, 0 - нет тока), а квантовые - более комплексные машины, способные обрабатывать намного больший объём информации за один бит, чем обычные компьютеры.
Совокупность квантовых приборов, используемых для построения квантовых информационных систем, можно назвать квантовой элементной базой, т.е. компьютером.
Отмечу, что по сравнению к квантовыми процессорами, элементная база современных информационных систем построена на лампах, транзисторах, фотоэлементах, являющихся классическими, в том смысле, что их параметры (ток, напряжение, излучение) являются классическими величинами (величины классической механики).
Классическая механика хорошо описывает системы макроскопических масштабов (то, с чем «имеют дело» обычные процессоры), но не способна описать все явления на уровне молекул, атомов, электронов и фотонов.
В то же время квантовая механика адекватно описывает основные свойства и поведение атомов, ионов, молекул, конденсированных сред и других систем с электронно-ядерным строением, «поведение» которых является «движущей силой» квантового процессора.
Исправление ошибок — основная проблема квантовых компьютеров
Кубиты изначально по своей природе нестабильны, они мгновенно забывают информацию, которую вы хотите сохранить на квантовый компьютер. Под воздействием на кубит окружающей среды нарушается связь внутри квантовой системы (процесс декогеренции). Чтобы избавиться от этого, квантовый процессор нужно максимально изолировать от воздействия внешних факторов. Как это сделать? — пока остается загадкой. По словам экспертов, 99% мощности такого компьютера уйдет на исправления ошибок, и лишь 1% хватит для решения любых задач. Конечно, от ошибок не удастся избавиться полностью, но если минимизировать их до определенного уровня, квантовый компьютер сможет работать.
Кто ещё работает в этом направлении?
Платформа IBM не первый квантовый компьютер, доступный в сети для всех желающих. Так, меньше года назад, Google создала собственную лабораторию, которая занимается разработкой квантового компьютера на сверхпроводниках. Промежуточным результатом работы её специалистов стало создание онлайн-сервиса «Quantum Computing Playground», который является аналогом облака IBM.
Кубит — это квантовый разряд или наименьший элемент хранения информации в квантовом компьютере, аналогичный биту в обычных компьютерах. Классический бит представляет собой логическую единицу, которая может принимать два значения: 0 и 1. Кубит может одновременно быть в обоих состояниях, которые как бы перекрываются. При этом они могут перекрываться в любых соотношениях (не «чистые» 0 и 1, а как бы их части), то есть количество состояний кубита фактически бесконечно. Именно поэтому квантовые компьютеры обладают мощнейшим потенциалом.
Для того, чтобы кубит перешел в состояние сверхпроводимости (то есть стал полноценным кубитом), его необходимо охладить до температуры в несколько десятков милликельвинов. При такой низкой температуре между двумя основными состояниями кубита возможен спонтанный переход одного состояния в другое, поэтому фактически можно говорить об их одновременном существовании. Такая ситуация называется суперпозицией. Сложность работы с кубитами заключается в том, чтобы, во-первых, обеспечить достаточную для считывания информации продолжительность их жизни, а также в том, чтобы суметь считать и проанализировать полученные в ходе вычислений данные.
Пресс-центр МФТИ сообщает, что физикам из лаборатории искусственных квантовых систем Междисциплинарного центра фундаментальных исследований под руководством Олега Астафьева совместно с физиками из Московского физико-технического института, лаборатории квантовых цепей Российского квантового центра под руководством Алексея Устинова и лаборатории сверхпроводимости Института физики твердого тела РАН под руководством Валерия Рязанова удалось изготовить и испытать первый в России сверхпроводящий кубит. Опыты ученых завершились успешно: кубит доказал свою работоспособность. Лаборатория профессора Астафьева была создана в МФТИ в апреле 2014 года по результатам открытого конкурса, проведенного в целях реализации программы повышения конкурентоспособности вуза (программа Минобрнауки «5-100»). Лаборатория профессора Устинова в НИТУ МИСиС была создана на средства «мегагранта» Минобрнауки.
В России квантовые исследования были представлены достаточно слабо, и реальная возможность их развития появилась при объединении технологического и кадрового потенциалов нескольких российских организаций: МФТИ, ИФТТ РАН, РКЦ, МИСиС. Изготовление и испытание первых образцов успешно работающих кубитов может считаться прорывом в области российских квантовых технологий. Современное развитие таких технологий, а также методов контроля единичных квантовых систем открывает перспективу создания принципиально новых приборов и устройств на основе сверхпроводниковых элементов.
Словосочетание «квантовые компьютеры» сейчас на слуху у каждого, кто хотя бы немного интересуется информационными технологиями и системами коммуникации. Эту же область сопровождают понятия «квантовая запутанность», «криптография» и «суперпозиция». Мы попытались разобраться в том, что это такое, а о существующих достижениях и возможностях в этой области рассказал врио директора Казанского физико-технического института им. Алексей Калачев, который приехал в Университет ИТМО на конференцию «Фундаментальные проблемы оптики».
Квантовый компьютер
«Системы квантовых коммуникаций, квантовые компьютеры — работа по этим направлениям развивается во всем мире. Существует порядка 10 крупных исследовательских центров и лабораторий, где разрабатывается элементная база для систем квантовой связи и квантовых компьютеров - устройства квантовой памяти, квантовые логические схемы, источники одиночных фотонов или запутанных двухфотонных состояний и другие. Что касается квантовых компьютеров, сейчас ведется активный поиск систем, которые позволили бы реализовать известные квантовые алгоритмы с большим числом кубитов (квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере — прим. ред). Активно изучаются сверхпроводниковые кубиты, и на них делается ставка как в России, так и в мире», — сказал Алексей Калачев.
Квантовый компьютер — это вычислительное устройство, которое работает по принципам квантовой механики. Классический компьютер работает на основе транзисторов, которые используют для обработки информации бинарный код — всем известные биты 0 и 1. Состояние бита легко измерить: сигнал либо есть, либо его нет. Квантовый компьютер использует кубит- квантовый бит, который одновременно может находиться, условно как в состоянии 0, так и в состоянии 1. Такое состояние называют суперпозицией. За счет создания суперпозиции большого числа кубитов ожидается, что квантовый компьютер сможет производить параллельные вычисления с невероятно большими массивами данных, во много раз опережая по мощности классические компьютеры.
Но при чем тут квантовая запутанность? Два кубита можно привести к «запутанному» состоянию. Физическим воплощением кубитов могут быть атомы, ионы, фотоны, электроны. Возьмем для сравнения фотоны. При помощи специальных установок их можно расщеплять на несколько фотонов, обладающих меньшей энергией.
Источник: informator.news
Такие фотоны становятся «запутанными». Чтобы понять, что это такое, можно представить, что два получившихся фотона вертятся в определенных направлениях. Это условность, совмещающая значения поляризации, момента импульса и положения фотона в пространстве. Чтобы не вдаваться в эти сложные понятия, но разобраться в «запутанности», обозначим эти физические явления как вращение частицы или спин.
Мы можем измерять это вращение так, что у нас может быть только два результата: вращение совпадает с направлением измерения — тогда это состояние соответствует спину вверх, и не совпадать — тогда это будет спин вниз. Если до измерения частицы находились в запутанном состоянии, то результат измерения для одной частицы будет коррелировать с результатом измерения для второй частицы, независимо от расстояния между ними и независимо от того, по отношению к какому направлению определяются состояния «вверх» и «вниз». Например, если для одной частицы получается результат «спин вверх», то для второй всегда будет получаться результат «спин вниз». Узнав спин одной частицы, мы со 100% вероятностью тут же можем сказать, какой спин у частицы-близнеца. Это звучит несложно, но осознать, почему так происходит и зачем это нужно человечеству, гораздо трудее.
Вселенная с самого начала не знает, в каком положении находятся «запутанные» фотоны, но результаты измерения для одной из них позволяют судить о состоянии другой на большом расстоянии. Такие квантовые корреляции, свойственные запутанным фотонам, можно использовать для квантовой телепортации и квантовой связи.
Университет ИТМО. Алексей Калачев
Квантовая коммуникация
«Сегодня камень преткновения для квантовых сетей — это их ограниченный радиус действия из-за поглощения фотонов внутри оптоволокна. Сейчас для решения этой проблемы предлагается использовать либо квантовые повторители, либо космические аппараты. В обоих случаях необходимы источники неклассических состояний света, такие как источники одиночных фотонов или запутанных пар фотонов. Разработка подобных источников ведется, в частности, и в нашем институте. Если же говорить о квантовом интернете, то для его создания требуется объединение усилий многих исследовательских групп и организаций. Хочется надеяться, что запуск первого спутника квантовой связи в Китае станет стимулом для поддержки аналогичных крупных проектов и в России», — сказал Алексей Калачев.
Квантовые коммуникации возможны за счет так называемой квантовой телепортации — то есть передачи состояния от одной частицы к другой с помощью квантовой запутанности. Но для дальнодействующей коммуникации необходимо создать запутанные частицы на большом расстоянии друг от друга. Именно эту задачу решают квантовые повторители. Сегодня ученые пытаются создать устройства квантовой памяти, необходимые для реализации повторителей.
Для этого нужно, чтобы свет и вещество взаимодействовали так, чтобы квантовое состояние света «переносилось» на состояние частиц вещества — носителя квантовой информации. Одним из перспективных направлений является взаимодействия одного фотона сразу с множеством атомов, так называемым атомным ансамблем. В этом случае можно записывать и воспроизводить большие последовательности фотонов. Кроме того, ансамбль атомов можно поместить в оптический резонатор, то есть в систему зеркал, между которыми фотон отражается и «проходит» через среду много раз. В результате квантовое состояние фотона можно записать даже в небольших по размеру ансамблях.
Проблема в том, что время хранения информации в таких устройствах пока недостаточно для практического использования. Поэтому ученые обращаются к альтернативному решению и используют для квантовой связи на большие расстояния космические летательные аппараты. Нельзя сказать, что такой подход намного проще, однако наличие систем оптической связи со спутниками позволяет надеяться на быстрый прогресс в этом направлении. Кроме того, освоение космических просторов открывает возможность изучать квантовую запутанность на расстояниях, недоступных на Земле. Квантовая оптическая связь за пределами земной атмосферы станет важным шагом не только на пути создания квантового интернета, но и, возможно, изучения эволюции квантовых запутанных состояний в искривленном пространстве-времени.
О том, как ученые Университета ИТМО научились усиливать квантовую запутанность, читайте по ссылке.
Что такое квантовый компьютер
Привычные нам компьютеры хранят информацию в двоичном коде, а наименьшей единицей хранения информации является бит. Он может принимать строго одно из двух значений: 0 или 1. При решении задачи ПК проводит множество последовательных операций с битами, и в случае со сложными задачами этот процесс занимает много времени.
Квантовые компьютеры работают принципиально иначе, чем классические. Для решения любых алгоритмических задач они используют квантовые биты — кубиты.
Кубиты могут существовать одновременно в нескольких состояниях, поэтому при проведении вычислений не перебирают последовательно все возможные комбинации, как обычный компьютер, а делают вычисления моментально. В итоге та задача, на выполнение которой у обычного компьютера ушла бы неделя, может выполняться на квантовом компьютере за секунду.
В настоящее время усилия ведущих игроков сосредоточены в направлении разработки специализированных квантовых вычислителей для конкретной задачи (так делает D-Wave) и универсальных квантовых компьютеров для решения разных задач (IBM, Google).
Первый двухкубитный квантовый компьютер появился в 1998 году. Он работал на так называемом явлении «ядерного магнитного резонанса». Компьютер использовался в Оксфордском университете, в исследовательском центре IBM и Калифорнийским университетом в Беркли вместе с сотрудниками из Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института. В 2018 году IBM предложила сторонним компаниям использовать ее 20-кубитный квантовый компьютер через облако. Google представила 53-кубитный компьютер Sycamore и заявила о достижении квантового превосходства. Квантовое превосходство подразумевает способность квантовых вычислительных устройств решать те проблемы, которые не могут решить классические компьютеры. По заявлению компании, Sycamore потребовалось около 200 секунд, чтобы выполнить выборку одного экземпляра схемы миллион раз. Самому мощному суперкомпьютеру Summit для той же задачи понадобилось бы около 10 тыс. лет.
Правда, в IBM оспорили утверждение Google. Компания утверждала, что Summit справится с задачей для Sycamore в худшем случае за 2,5 дня, но полученный ответ будет точнее, чем у квантового компьютера. Это позволил предположить теоретический анализ.
В России квантовые технологии также привлекают внимание исследователей. Так, в 2010 году для проведения исследовательских работ в этой области был организован Российский квантовый центр. В 2019 году была разработана сначала единая дорожная карта, а после — дорожная карта на каждое отдельное направление: квантовые вычисления, квантовые коммуникации и квантовые сенсоры. Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса по квантовым технологиям госкорпорации «Росатом», говорит, что создание квантовых процессоров стало одной из основных задач дорожной карты, утвержденной в июле 2020 года. По его словам, работа ведется в нескольких плоскостях: развитии фундаментальной науки и первых прикладных внедрениях квантовых продуктов. Россия стала одним из 17 технологически развитых государств с официально утвержденной квантовой стратегией.
Юнусов рассказал, что перед отечественными разработчиками стоит задача к 2025 году построить квантовые процессоры на четырех основных платформах: сверхпроводниках, ионах, атомах и фотонах, а также создать облачный софт, который позволил бы работать с этими процессорами удаленно, вне лабораторий. На реализацию дорожной карты предусмотрено финансирование в размере 23,7 млрд рублей.
Как работает квантовый компьютер
Квантовые компьютеры для вычислений используют такие свойства квантовых систем, как суперпозиция и запутанность. В суперпозиции квантовые частицы представляют собой комбинацию всех возможных состояний, пока не произойдет их наблюдение и измерение. Запутанные кубиты образуют единую систему и влияют друг на друга. Измерив состояние одного кубита, возможно сделать вывод об остальных. С увеличением числа запутанных кубитов экспоненциально растет способность квантовых компьютеров обрабатывать информацию.
Базовым элементом, выполняющим логические операции в классическом компьютере, является вентиль. Для работы квантового компьютера используются квантовые вентили, собранные из кубитов. Они бывают однокубитные и двухкубитные. Также существуют универсальные наборы вентилей, с помощью которых можно выполнить любое квантовое вычисление
Кроме того, квантовые компьютеры не могут работать со стандартным софтом вроде Windows. Для них требуется своя операционная система и приложения. Некоторые технологические гиганты уже предлагают организациям опцию квантовых вычислений в облаке. Облачные квантовые вычисления обеспечивают прямой доступ к эмуляторам, симуляторам и квантовым процессорам.
Для работы квантовых компьютеров требуются квантовые алгоритмы. Из наиболее известных квантовых алгоритмов можно выделить три:
-
(разложения числа на простые множители) (решение задачи перебора, быстрый поиск в неупорядоченной базе данных) (ответ на вопрос, постоянная или сбалансированная функция)
Квантовые кубиты в физической реализации бывают нескольких типов: сверхпроводниковые, зарядовые, ионные ловушки, квантовые точки и другие.
Настоящий уровень развития технологий позволяет создать большое количество кубитов, сложность возникает с устойчивостью такой системы. Как и все квантовые системы, кубиты легко теряют заданное квантовое состояние при взаимодействии с окружением (происходит их декогеренция). При этом в работе квантового компьютера растет количество ошибок вычислений. Чтобы обеспечить ее устойчивость при проведении вычислений, требуется оградить систему от любого фонового шума, например, в случае сверхпроводниковых систем, охлаждая их до температур, близких к нулю по Кельвину (-273,1 °C). Разработчики используют сверхтекучие жидкости, чтобы добиться такого охлаждения.
Как объяснил Руслан Юнусов, исторически сверхпроводники считались наиболее перспективным направлением благодаря хорошей масштабируемости, стабильности во времени, контроле параметров и относительной легкости управления ими. Именно на этой платформе построены квантовые компьютеры IBM, Google и Rigetti. Однако, по его словам, в последнее время все большую популярность приобретают альтернативные квантовые платформы: ионы, демонстрирующие высочайшие на сегодняшний день показатели стабильности и точности операций (Honeywell, IonQ), и фотоны, преимуществами которых являются малый размер фотонного процессора и возможность работы при комнатных температурах (Xanadu, PsiQuantum, Quix).
Кроме того, развиваются новые концепции: системы на поляритонах или магнонах, системы бозе-эйнштейновских конденсатов, когерентные машины Изинга, когерентные CMOS-архитектуры. Так, в поляритонной архитектуре битом служит поляритон — квазичастица, сочетающая свойства света и вещества. Теоретически, поляритонный квантовый компьютер сможет работать при комнатной температуре, что снизит его стоимость и упростит изготовление. В настоящее время изучением поляритонных структур занимается Сколтех.
Чем квантовый компьютер превосходит обычный?
Принцип суперпозиции, при котором базовая единица информации может существовать более чем в одном состоянии одновременно, позволяет квантовому компьютеру хранить и обрабатывать одновременно гораздо больше данных, чем любому другому. При этом большими объемами данных можно управлять одновременно с помощью концепции, известной как квантовый параллелизм. Имея возможность вычислять и анализировать разные состояния данных одновременно, а не по одному, квантовые системы могут давать результаты с очень высокой скоростью.
Принцип суперпозиции, при котором базовая единица информации может существовать более чем в одном состоянии одновременно, позволяет квантовому компьютеру хранить и обрабатывать одновременно гораздо больше данных, чем любому другому.
Квантовые системы можно было бы применить для того, чтобы решить проблему коммивояжера — задачу, которая требует нахождения кратчайшего маршрута между множеством городов, прежде чем вернуться домой. А решение этой задачи позволило бы более грамотно выстраивать навигацию и планировать маршруты по всему миру, что удешевило бы и упростило перемещения людей и грузов. Подобного рода исследования уже проводит Volkswagen совместно с D-Wave и Google.
Квантовый компьютер способен обрабатывать огромные объемы финансовых, фармацевтических или климатологических данных, чтобы найти оптимальные решения проблем в этих отраслях.
Наконец, квантовые системы способны найти новые методы шифрования и легко взламывать даже самые сложные шифры.
IBM Quantum уже работает с клиентами над решением подобных проблем. Компания помогает разработать новое поколение электромобилей на технологии квантовых батарей с Daimler; технологию снижения выбросов углерода в атмосферу с помощью открытия экологичных материалов с ExxonMobil: ищет истоки зарождения Вселенной вместе с CERN. А Google использовала Sycamore для точного моделирования химической реакции.
Читайте также: