Krievijā ir sācies kvantu datora izveides projekts. Projekta mērķis ir attīstīt praktiskas tehnoloģijas datu bāzu apkopošanai un īpaši drošu komunikāciju tīklu izveidošanai. Raksta autors to uzskata par mēģinājumu pietuvoties citām valstīm praktisko kvantu tehnoloģiju attīstībā.
Nākamo piecu gadu laikā Krievijas valdība ieguldīs aptuveni 50 miljardus rubļu (790 miljonus dolāru) fundamentālos un lietišķos kvantu pētījumos, ko veiks vadošās Krievijas laboratorijas. Par to 6. decembrī tehnoloģiskajā forumā Sočos paziņoja valsts premjerministra vietnieks Maksims Akimovs. Tā ir daļa no 258 miljardu rubļu digitālās tehnoloģijas pētniecības un attīstības programmas, kuru Kremlis uzskata par kritisku Krievijas ekonomikas modernizēšanai un dažādošanai.
“Tas ir reāls paātrinājums,” saka kvantu fiziķis Aleksejs Fjodorovs, kurš strādā Skolkovā netālu no Maskavas Krievijas Kvantu centrā (RQC), kas ir nevalstiska pētniecības organizācija. "Ja viss izrādīsies kā plānots, šī iniciatīva būs nozīmīgs solis ceļā uz Krievijas kvantu zinātnes sasniegšanu pasaules standartu līmenī."
Kvantu datoros aprēķinu veikšanai tiek izmantotas elementāras daļiņas, kas vienlaikus var pastāvēt dažādos kvantu stāvokļos. Kvantu kvantu biti teorētiski var apstrādāt informāciju daudzreiz ātrāk nekā binārie biti, kurus izmanto klasiskajos datoru aprēķinos. Jaudīgi kvantu datori var paredzēt ķīmisko reakciju rezultātus, meklēt milzīgas datu bāzes un faktorizēt lielu skaitu, piemēram, šifrēšanai izmantotos.
Kvantu priekšrocības
Daudzās valstīs kvantu tehnoloģijas jau saņem nopietnu valdības atbalstu. ES 2016. gadā paziņoja par Quantum Technology pamatiniciatīvas programmas uzsākšanu viena miljarda eiro vērtībā. Paredzams, ka tās ietvaros nākamajos gados būs demonstrācijas tehnoloģiju projekti, teiksim, kvantu procesors uz silīcija mikroshēmas. 2019. gada augustā Vācija paziņoja par valsts kvantitātes iniciatīvas 650 miljonu euro uzsākšanu. Ķīnas un ASV valdības arī tērē miljardus kvantu zinātnes un tehnoloģiju programmām.
Sacensības ir sākušas radīt kvantu datorus, kas pārspēs klasiskās mašīnas, risinot īpašas problēmas to īpašībās. Prototipi, kurus izstrādājuši Google un IBM, kuru galvenā mītne atrodas Mountain View, Kalifornijā, un Armonk, Ņujorkā, tuvojas klasiskās datoru simulācijas robežām. Oktobrī Google zinātnieki paziņoja, ka viens kvantu procesors, kas veic īpašus aprēķinus, ir sasniedzis šādas kvantu priekšrocības.
Reklāmas video:
Krievija ir tālu no tā. “Mēs atpaliekam 5–10 gadus,” saka Fjodorovs. "Bet šeit ir liels potenciāls, un mēs cieši vērojam to, kas notiek ārzemēs." Vāja finansējuma dēļ Krievijas zinātniekiem nebija iespējams konkurēt ar Google kvantu jomā, sacīja inženieris Iļja Besedins, kurš strādā Nacionālajā pētniecības tehnoloģiskajā universitātē Maskavā.
Besedina grupa ir izveidojusi kvantu procesora prototipu, kura pamatā ir supravadītāji. Sistēma sastāv no divām kvitēm. Google kvantu dators darbojas ar 53 kvbitēm. Krievija atpaliek, bet nacionālā kvantu iniciatīva tika uzsākta laikā, saka Besedins.
"Neviens vēl nav pietuvojies nevienai praktiski noderīgai problēmai efektīvāk nekā klasiskais dators," viņš saka. “Ir daudz tehnisku izaicinājumu, un mēs visi meklējam jaunus pētniecības veidus. Ar nopietnu valdības atbalstu Krievijā būs ļoti interesantas iespējas šādiem pētījumiem.”
Pašmāju kvadrāti
Iniciatīva nāk pēc tam, kad Krievija sāk atgūties no vadošo zinātnieku aiziešanas 1990. un 2000. gados, kuri pameta Krieviju, meklējot lielākas algas un pētniecības finansējumu. Vairāki ārzemēs strādājošie krievu kvantu fiziķi, tostarp Mihails Lukins un Jevgeņijs Demlers no Hārvardas universitātes Kembridžā, ir pievienojušies RSP Starptautiskajai konsultatīvajai padomei. Citi, piemēram, fiziķis Aleksejs Ustinovs, kurš studē kondensētās lietas Karlsrūes Tehnoloģiju universitātē Vācijā, ir saņēmuši dotācijas no Krievijas valdības, lai izveidotu pētniecības grupas Krievijā.
Un krievu zinātnieki jau izstrādā savas koncepcijas liela mēroga kvantu datoru izveidošanai, saka Ustinovs. "Krievijas laboratorijas vēl nespēj konkurēt ar tādu gigantu kā Google laboratorijām," viņš saka. "Tomēr šī iniciatīva ir kļuvusi par daudzsološu sākumu kvantu pētījumu līmeņa paaugstināšanai Krievijā. Redzēsim, kur tā ved."
Tomēr Pīters Zollers, kurš pēta kvantu datorus Insbrukas universitātē Austrijā, šaubās, vai ar šo iniciatīvu vien pietiks, lai piesaistītu talantīgus jaunos zinātniekus kvantu pētījumiem un tehnoloģijām. Atjaunot uzticību Krievijas zinātnes sistēmai un atjaunot valsts izglītības tradīcijas būs grūtāk nekā izsludināt kvantu iniciatīvu, viņš atzīmē.
Quirin Schiermeier