Квантовая революция — прямо сейчас: как ускорит, улучшит и усложнит нашу жизнь новая технология

Возьмите пример с Нильса Бора: "Тот, кто не испытывает шока, впервые столкнувшись с квантовой теорией, не может ее понять". То же самое можно сказать и о квантовых технологиях — перспективном и все более важном применении этой теории.

На прошлой неделе компания Google, принадлежащая Alphabet Inc., объявила о серьезном достижении в этой области. По словам Хартмута Невена, руководителя квантовой лаборатории Google, его квантовый чип под названием Willow менее чем за пять минут выполнил вычисления, на которые обычному (или "классическому") компьютеру потребовалось бы 10 септиллионов лет, "что значительно превышает возраст Вселенной". Он также отметил, что полученный результат "подтверждает идею о том, что квантовые вычисления происходят во многих параллельных вселенных, что соответствует идее о том, что мы живем в мультивселенной".

Как бы ни относиться к этой последней теории (доказательства пока не найдены), прогресс компании поражает. Квантовые компьютеры кодируют данные в единицах, называемых кубитами — аналог "битов" в традиционном языке — которые могут использовать преимущества субатомных странностей для создания потенциально огромной вычислительной мощности. С момента достижения предыдущего рубежа в 2019 году компания Google удвоила количество кубитов на своем чипе, при этом экспоненциально снизив процент ошибок. Другие крупные компании, включая International Business Machines Corp. и Microsoft Corp., также быстро продвигаются вперед. Функциональный квантовый компьютер, о котором долгое время только мечтали, теперь выглядит правдоподобным в течение следующего десятилетия или около того.

Это может принести значительную пользу всему обществу. Моделируя молекулярные взаимодействия, квантовые компьютеры могут в один прекрасный день значительно ускорить открытие лекарств и привести к созданию более эффективных методов лечения. Решая сложные оптимизационные задачи, они могут сделать логистику и транспортные системы более эффективными, тем самым ускоряя рост и снижая загрязнение окружающей среды. Моделирование климата и погоды может стать более точным, батареи — более эффективными, цифровые коммуникации — более безопасными. Другие возможности ждут экспериментов.

Квантовые технологии в более широком смысле — включая коммуникации, вычисления и зондирование — развиваются стремительно. Для военных и разведывательных служб гонка за доминирование в этой новой области уже накаляется. Квантовое зондирование может улучшить системы разведки и наблюдения, а также стать альтернативой GPS для навигации и определения местоположения. Квантовая связь может защитить чувствительные электронные сети. Квантовый компьютер может (в теории) ускорить разработку автономного оружия или обеспечить беспрепятственный доступ к зашифрованным файлам противника.

Хотя США традиционно лидируют в мире в области таких технологий, их первенство не гарантировано. Освоение огромного потенциала кубитов должно стать неотложной задачей.

Не нужно вникать в сложные моменты квантовой механики, чтобы понять, насколько важными могут стать эти технологии в ближайшее время. Мир мчится вперед, по одному кубиту за раз, и США должны взять инициативу на себя.

Автор выражает личное мнение, которое может не совпадать с позицией редакции. Ответственность за опубликованные данные в рубрике "Мнения" несет автор.

Источник