Ruslan Yunusov, directorul general al Centrului cuantic rus, a vorbit despre ceea ce va oferi omenirii noua tehnologie
Omenirea se apropie de o altă etapă tehnologică care va schimba lumea la fel de dramatic ca să îmblânzi focul, să reinventeze roata sau să descopere electricitatea. Ultima dată când un Rubicon similar a fost transmis în fața generației noastre și a fost asociat cu apariția computerelor. Acum, potrivit oamenilor de știință, suntem la o distanță de câțiva ani de următoarea revoluție - apariția unui computer cuantic. Și acestea nu sunt doar cuvinte frumoase: Uniunea Europeană a anunțat că va investi 1 miliard de euro în programul Quantum Flagship. Pentru comparație, acesta este un sfert din costul marelui colisionator de hadroni - cea mai mare instalație științifică care a fost creată vreodată în istoria civilizației.
Locul nostru în noua lume depinde în mare măsură de faptul dacă Rusia va deveni una dintre țările câștigătoare ale cursei cuantice sau dacă va rata următorul salt tehnologic. A fi pe margine ar fi deosebit de ofensator, deoarece, aproximativ vorbind, două treimi din profesorii mondiali de fizică cuantică au nume de familie rusești, deși lucrează adesea la diferite universități din lume. Pentru a folosi acest potențial al nostru, Centrul cuantic rus a adunat cele mai bune minți la o conferință la Londra.
Am vorbit cu directorul general al Centrului cuantic rus, doctor în fizică și matematică Ruslan Yunusov despre motivul pentru care oamenii au nevoie de tehnologii cuantice.
Ruslan, mai întâi, răspunde la întrebarea naivă: de ce avem nevoie de computere cuantice? Ce nu vi se potrivește actualului? Într-adevăr, conform legii lui Moore, și astfel la fiecare doi ani, puterea dispozitivelor electronice se dublează, deci de ce să nu rezolvăm noi probleme prin creșterea capacității de calcul a computerelor clasice?
- La început, legea lui Moore a fost formulată diferit: numărul de tranzistoare se dublează la fiecare 1,5 ani. Dar acum progresul încetinește și dublarea are loc la fiecare 2 ani. Acum să ne uităm la alți parametri, de exemplu, viteza ceasului, care determină viteza computerului. Aici am ajuns la plafon deja acum 10 ani. Dacă vă amintiți, acum 30 de ani, dispozitivele bune aveau o frecvență de 1 megahertz, după 20 de ani am ajuns la 1 gigahertz, adică procesorul a început să funcționeze de 1000 de ori mai repede. Și apoi au ajuns la 3 gigaHertz și s-a instalat stagnarea. Pentru că am ajuns la limitele fizice. Chiar și pur teoretic, nu putem crește frecvența ceasului peste 10 gigahertz. Iată un exemplu pentru dvs. când tehnologia atinge anumite limite fizice. Dacă privești mai departe, atunci literalmente peste cinci ani vom întâlni o altă barieră. Ați spus că, conform noii versiuni a Legii lui Moore, numărul de tranzistoare din microcircuite ar trebui să se dubleze. Și în curând vom ajunge la faptul că un singur tranzistor trebuie să fie compus din atomi. Și acest lucru este deja imposibil.
Ce sa fac?
- Una dintre soluții este doar computerele cuantice. Acestea vă vor permite să rezolvați rapid unele probleme care sunt în general inaccesibile unui computer clasic. Cea mai simplă aplicație este de a sparge coduri, decripta mesaje secrete. Ceea ce un computer clasic va dura miliarde de ani pentru a face, un computer cuantic cu o capacitate de 1000 de qubiți (un qubit este un element de informație într-un computer cuantic, ca un pic într-un computer clasic - autor) o va face în câteva minute. O altă aplicație a unui computer cuantic este de a căuta date în baze de date mari. În zilele noastre, cantități uriașe de date sunt stocate pur și simplu fără prelucrare, în speranța că într-o zi va exista o putere mare de procesare care poate analiza aceste date. Calculatoarele cuantice o pot face.
Video promotional:
Care sunt șansele ca primul computer cuantic să fie rus?
- Minim, deoarece un computer cuantic nu va apărea peste 1 zi. Aceeași secvență de pași: mai întâi trebuie să faci un qubit, apoi 2, 10, 30 … Deja cu 300 de qubiți, poți rezolva o serie de probleme care depășesc puterea supercomputerelor. Acum ne așteptăm ca în următorii 3 ani să apară computere universale de 50 de qubit. Cel mai probabil, acest lucru se va întâmpla în Statele Unite sau Europa cu participarea companiilor americane. Pentru comparație, a fost lansat un proiect în Rusia pentru a crea un computer cu 2 qubiți. Adică, rămânem în urma jucătorilor de frunte, dar cu toate acestea intrăm în cercul țărilor care dezvoltă aceste tehnologii. Până în prezent, nivelul nostru de investiții este incomensurabil. Numai Google investește 100 de milioane de dolari în dezvoltarea cuantică și avem un consorțiu care se ocupă de doi qubits în total are mult mai puțin. Dar aici, ca într-un maraton: este important nu numai să câștigi,dar doar fugi. Pentru că dacă ați terminat cel puțin în al doilea val, veți obține cote de piață. Astăzi, o sarcină adecvată pentru Rusia este să se afle în grupul liderilor.
Puteți estima dimensiunea pieței? Cât de mare este jackpotul pentru care concurează participanții la cursa cuantică?
- A da cifre este complet ingrat, dar am estimat cumva că piața pentru semiconductori și lasere este de aproximativ 3 trilioane de dolari pe an. Există așteptări ca noua piață să nu fie mai mică. Când tehnologiile cuantice intră într-adevăr în fiecare casă, piața va fi absolut gigantică.
Și ce pot aduce în fiecare casă? La ce folosește o persoană obișnuită dacă un computer cuantic rezolvă probleme științifice dificile?
- De exemplu, unei persoane obișnuite îi vor plăcea cardurile bancare din care este imposibil să fure bani. Această protecție absolută este asigurată de criptografia cuantică. Apropo, astfel de comunicații sigure pot fi deja cumpărate în Occident și intenționăm să avem aceste dispozitive până la sfârșitul anului. Calculatoarele cuantice și simulatoarele cuantice pot face posibilă găsirea materialelor cu proprietăți noi. Astăzi mașina cântărește 2 tone și va cântări … 20 de kilograme. Puteți să-l ridicați manual și să-l puneți undeva pe raft. Din punct de vedere al fizicii, aici nu există interdicții, dar tehnologiile computerizate convenționale nu ne permit să găsim astfel de soluții. Și un computer cuantic este capabil să simuleze material cu aceste proprietăți. Sau supraconductivitate la temperatura camerei. Ei luptă pentru această problemă de mai multe decenii, dar nu o pot rezolva. Și acest lucru ne va transforma complet viața:vom uita ce sunt pierderile de energie. Vom putea crea câmpuri magnetice puternice care să rețină vagoane zburătoare și trenuri de levitație magnetică. Vor călători cu viteza unui avion și sunt foarte ieftini.
Vorbiți despre cooperarea cu partenerii occidentali. Ce le putem oferi? Nu avem mulți bani. Există oameni de știință puternici, dar mulți dintre ei astăzi lucrează în universitățile occidentale …
- În mod ciudat, avem mulți oameni de știință care s-au realizat cu succes în Occident, dar s-au întors și au lansat laboratoare în Rusia. Este foarte util pentru noi să susținem astfel de proiecte. Astfel, în țara noastră se creează școli cu experiență mondială.
Yaroslav KOROBATOV
