НОВОСИБИРСК, 4 декабря. /ТАСС/. Российские квантовые компьютеры смогут достичь квантового превосходства, то есть решать задачи, которые не способны решать обычные компьютеры, в ближайшие пару лет. Ближе всего к созданию такого компьютера система на ультрахолодных ионах, разрабатываемая в Москве, сообщил ТАСС научный сотрудник Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, заместитель заведующего кафедрой квантовой электроники Новосибирского государственного университета (НГУ) Илья Бетеров.
Квантовое превосходство означает, что квантовый компьютер использует свойства квантовой механики - суперпозицию и запутанность - для решения задач, которые не работают на классическом компьютере. Это открывает возможности для квантового моделирования, которое ускорит создание новых материалов, лекарств, оптимизации химических реакций.
"Для достижения квантового превосходства нужно 50-100 кубитов. Среди российских платформ к этому ближе всего система на ультрахолодных ионах, разрабатываемая в Физическом институте имени Лебедева (ФИАН) в Москве. В этой системе есть 25 ионов иттербия, в каждом из них используется четыре уровня, то есть эта система эквивалентна 50 кубитам, что уже приближается к необходимым для квантового превосходства параметрам. Поэтому можно ожидать, что демонстрация квантового превосходства состоится уже в ближайшие годы", - сказал собеседник агентства, уточнив, что это может произойти в течение пары лет.
Он пояснил, что несмотря на это, радикально увеличивать масштаб такой системы чрезвычайно трудно. "Определенный прогресс в России есть и для других платформ, в том числе - сверхпроводящей и атомной, но там существенно больше технических трудностей, поэтому здесь бы я не рассчитывал на быстрые результаты. Но эти платформы перспективнее в плане дальнейшего масштабирования", - подчеркнул он.
Отличие квантовых компьютеров от обычных
Вместо битов (единиц информации, которые могут принимать значения 0 или 1) квантовые компьютеры оперируют кубитами - квантовыми битами, которые могут находиться в суперпозиции двух состояний одновременно. Квантовые компьютеры могут параллельно перебирать все варианты решения, в то время как обычные компьютеры перебирают варианты последовательно. Кроме этого, квантовые компьютеры могут использовать методы вычислений, основанные на принципах квантовой механики, которые решают задачи быстрее, чем классические алгоритмы. Предполагается, что в будущем такие компьютеры смогут обрабатывать огромные массивы данных. Сейчас наибольших успехов в квантовых вычислениях достигли Китай и США.