В космос впервые запустили квантовый компьютер. Он может совершить революцию в обработке космических данных

В космос впервые запустили фотонный квантовый спутниковый компьютер, который должен помочь лучше и быстрее обрабатывать полученные данные, не отправляя их для этого на Землю, пишет Interesting Engineering. Систему разработала международная команда из 12 членов под руководством Филиппа Вальтера из Венского университета.

Компьютер запустили в космос 23 июня на борту ракеты SpaceX Falcon 9 с космической базы Ванденберг в Калифорнии. Квантовый процессор должен начать работу на высоте около 550 км над планетой.

Кроме того, ракета также переносила 70 полезных грузов, в частности микроспутники и капсулы для спуска на поверхность Земли. Однако среди всего этого груза компактный квантовый компьютер отличается своим потенциалом совершить революцию в обработке космических данных и наблюдения за Землей.

Венская команда создала устройство, которое выдерживало экстремальные перепады температур, радиацию и вибрации во время космических путешествий. Ожидается, что спутник начнет передавать результаты примерно через неделю после выхода на орбиту.

"Этот проект превратил нас в "космическую группу". Теперь мы имеем ноу-хау для проведения дальнейших экспериментов в космосе, будь то по фундаментальной квантовой физике или по практическим применениям", - отметил руководитель группы исследователей Вальтер.

Главное преимущество развертывания квантового компьютера в космосе заключается в его способности выполнять "периферийные вычисления". То есть информация, собранная спутником, например, об обнаружении лесных пожаров, может обрабатываться на борту. Это устранит необходимость отправлять необработанные данные на Землю. Этот процесс должен уменьшить потребление энергии и улучшить время реагирования.

Квантовые компьютеры также прекрасно справляются с задачами, которые бросают вызов классическим системам. Используя оптические системы на основе света, процессор выполняет операции, используя физические принципы интерференции и дифракции.

Этот аналоговый метод особенно эффективен для вычислительных процессов, которые требуют большой затраты ресурсов. Новая система обладает высокой адаптивностью и может быть настроена для будущих космических миссий.

"Кроме того, эта миссия позволяет нам проверить производительность и долговечность квантового оборудования в экстремальных условиях - мы можем исследовать, как долго оно остается функциональным в суровых космических условиях", - отметил Вальтер.

Команда разработчиков видит широкий спектр потенциальных применений квантового спутникового компьютера, в частности в мониторинге климата, связи и даже фундаментальных квантовых исследованиях.

"Наши выводы могут способствовать дальнейшему развитию квантового оборудования для коммерческих и научных применений, например, в сферах наблюдения за Землей, климатических исследований и коммуникаций", - добавил Вальтер.

Напомним, изучение двойных звездных систем, составляющих более половины всех звездных систем во Вселенной, чрезвычайно важно для понимания эволюции звезд. Однако традиционный подход к анализу так называемых "затменных" звезд был слишком длительным и ресурсоемким. Чтобы разгадать такую "звездную головоломку", нужны были недели на вычисления.

Новое решение предложили ученые из Университета Виллановы, которые создали искусственный интеллект PHOEBAI (PHOEBE Artificial Intelligence). Это нейросеть, которая способна моделировать и распознавать фундаментальные параметры звезд в подобных системах. Вместо того, чтобы тратить недели на анализ одной системы, PHOEBAI может провести те же вычисления за несколько минут или даже секунд на обычном ноутбуке.