V Rusiji se je začel projekt za ustvarjanje kvantnega računalnika. Projekt je namenjen razvoju praktičnih tehnologij za zbiranje baz podatkov in ustvarjanje ultra varnih komunikacijskih omrežij. Avtor članka meni, da je to poskus dohitevanja drugih držav pri razvoju praktičnih kvantnih tehnologij.
V naslednjih petih letih bo ruska vlada vložila približno 50 milijard rubljev (790 milijonov dolarjev) v temeljne in uporabne kvantne raziskave, ki jih izvajajo vodilni ruski laboratoriji. To je 6. decembra na tehnološkem forumu v Sočiju sporočil podpredsednik vlade Maksim Akimov. Je del 258 milijard programa raziskav in razvoja na področju digitalne tehnologije, za katere Kremlj meni, da so kritični za posodobitev in diverzifikacijo ruskega gospodarstva.
"To je resnična pospešitev," pravi kvantni fizik Aleksej Fedorov, ki deluje v Skolkovem blizu Moskve v nevladni raziskovalni organizaciji Ruski kvantni center (RQC). "Če se bo vse izkazalo po načrtih, bo ta pobuda pomemben korak k dvigu ruske kvantne znanosti na raven svetovnih standardov."
V kvantnih računalnikih se za izvajanje izračunov uporabljajo elementarni delci, ki lahko hkrati obstajajo v različnih kvantnih stanjih. Kvantni bitovi kubitov lahko teoretično obdelajo informacije velikokrat hitreje od binarnih bitov, ki se uporabljajo v klasičnih računalniških izračunih. Zmogljivi kvantni računalniki lahko napovedujejo rezultate kemičnih reakcij, iščejo po ogromnih bazah podatkov in fakturirajo veliko število, kot so tiste, ki se uporabljajo pri šifriranju.
Kvantne koristi
Kvantne tehnologije že dobivajo resno podporo države v številnih državah. Leta 2016 je EU napovedala začetek programa Quantum Technology Flagship v vrednosti milijarde evrov. Pričakuje se, da se bodo v okviru tega v prihodnjih letih zvrstili predstavitveni tehnološki projekti, recimo kvantni procesor na silikonskem mikrovezju. Nemčija je avgusta 2019 napovedala začetek nacionalne kvantitativne pobude v višini 650 milijonov evrov. Kitajske vlade in ZDA porabljajo tudi milijarde za programe kvantne znanosti in tehnologije.
Dirka je začela ustvarjati kvantne računalnike, ki bodo pri reševanju specifičnih problemov po svojih značilnostih presegli klasične stroje. Prototipi, ki sta jih razvila Google in IBM, s sedežem v Mountain View, California in Armonk v New Yorku, se približujejo mejam klasične računalniške simulacije. Oktobra so Googlovi znanstveniki sporočili, da je en kvantni procesor, ki izvaja posebne izračune, dosegel tako kvantno prednost.
Promocijski video:
Rusija je daleč od tega. "Zaostajamo 5-10 let," pravi Fedorov. "Toda tu je velik potencial in natančno spremljamo, kaj se dogaja v tujini." Šibko financiranje ruskim znanstvenikom ni omogočilo konkurence z Googlom na kvantnem področju, je dejal inženir Ilya Besedin, ki deluje na Nacionalni raziskovalni tehnološki univerzi v Moskvi.
Besedinova skupina je ustvarila prototip kvantnega procesorja, ki temelji na superprevodnikih. Sistem sestavljata dva kubita. Googlov kvantni računalnik deluje na 53 kubikih. Rusija zaostaja, toda nacionalna kvantna pobuda je bila sprožena pravočasno, pravi Besedin.
"Še nihče se ni približal reševanju katere koli praktično uporabne težave učinkoviteje od klasičnega računalnika," pravi. „Veliko je tehničnih izzivov in vsi iščemo nove načine raziskovanja. Ob resni vladni podpori v Rusiji bodo zelo zanimive priložnosti za tovrstno raziskovanje."
Domači kiti
Pobuda je napovedana v času, ko se Rusija začenja okrevati po odhodu vodilnih znanstvenikov iz države v 90. in 2000. letih, ki so Rusijo zapustili v iskanju višjih plač in financiranja raziskav. Mednarodnim svetovalnim odborom RCC se je pridružilo več ruskih kvantnih fizikov, ki delajo v tujini, med njimi tudi Mihael Lukin in Evgeny Demler z univerze Harvard v Cambridgeu. Drugi, na primer fizik Aleksej Ustinov, ki študira kondenzirano snov na Karlsruhe University of Technology v Nemčiji, so od ruske vlade prejeli nepovratna sredstva za ustanovitev raziskovalnih skupin v Rusiji.
In ruski znanstveniki že razvijajo lastne koncepte za ustvarjanje obsežnih kvantnih računalnikov, pravi Ustinov. "Ruski laboratoriji še niso sposobni konkurirati laboratorijem takšnih velikanov, kot je Google," vendar je ta pobuda postala obetaven začetek za dvig ravni kvantnih raziskav v Rusiji. Poglejmo, kam vodi."
Vendar Peter Zoller, ki raziskuje kvantne računalnike na Univerzi v Innsbrucku v Avstriji, dvomi, da bo samo ta pobuda dovolj, da privabi mlade nadarjene znanstvenike v kvantne raziskave in tehnologijo. Ponovna vzpostavitev zaupanja v ruski znanstveni sistem in oživitev izobraževalne tradicije države bo težja kot napoved kvantne pobude, ugotavlja.
Quirin Schiermeier