Что позволит сделать массовое производство квантовых компьютеров реальностью?

Собака.ruHi-Tech

Как физик Алексей Кавокин помогает России обойти Google в квантовой гонке

Ученый совершил открытие, которое позволит сделать массовое производство квантовых компьютеров реальностью. Кавокин возглавляет лаборатории в СПбГУ и трех мировых университетах и пишет детские книги о приключениях кота Саладина.

Текст Игорь Топорков. Фото Есения Арасланова

Вам принадлежит открытие, которое может приблизить производство квантовых компьютеров нового поколения. Благодаря ему вы получили премию Quantum Devices Award, одну из самых престижных в физике! В чем суть?

Чтобы понять суть работы, которой мы занимались вместе с коллегами из университета Саутгемптона, надо мысленно вернуться в 1924 год. Тогда Альберт Эйнштейн прочел серию работ индийского физика Сатьендры Ната Бозе, который установил, что частицы делятся на две категории: бозоны (выживают вместе в одном состоянии) и фермионы (не выживают). Эйнштейн вывел, что из бозонов можно получить конденсат, который позже назовут бозе-эйнштейновским. Этот конденсат — что-то вроде автомагистрали, по которой машины едут с одинаковой скоростью, не образуя заторов. Гораздо позже, в 1995 году, американские физики пришли к выводу, что это открытие позволяет объединить атомы рубидия в один гигантский атом. При помощи этого явления можно создавать квантовые транзисторы, которые лягут в основу квантовых компьютеров.

В чем отличие квантовых компьютеров от обычных, даже самых мощных?

Чтобы решить задачу, обычный компьютер перебирает варианты, а квантовый обладает всеми возможными вариантами решения этой задачи сразу. То есть классический компьютер может разгадывать какой-то шифр день, месяц, год, а квантовый сделает это по щелчку, за секунду. Более того, если для классического суперкомпьютера нужны миллиарды транзисторов, то для квантового хватает небольшого числа. Например, квантовый компьютер Sycamore компании Google работает всего на 54 таких транзисторах. Но тут есть проблема — работать такие транзисторы могут только при сверхнизких температурах, около абсолютного нуля, –273 °С. Google для этого нужен газ гелий-3, который стоит огромные деньги и которого очень мало на Земле, ведется даже разговор о том, чтобы привозить его с Луны. Что сделали мы? В 2001 году мне и моим коллегам пришла простая, казалось бы, мысль. Эйнштейн предсказал, что критическая температура для создания того самого конденсата обратно пропорциональна массе частицы. Так почему бы не найти более легкие, чем атом рубидия, частицы? Мы стали работать с поляритонами, квантами жидкого света, которые в миллиард раз легче атомов рубидия. И оказалось, что они образуют бозеэйнштейновский конденсат при комнатной температуре +26…+27 °С! Никакого гелия-3 и миллионных затрат! Это удивительное открытие, позволившее перенести экзотический эффект физики низких температур в повседневную жизнь. В Англии мы провели опыты, они оказались удачными, и на их основе мы сделали лазер, спонтанно излучающий свет, состоящий из одинаковых фотонов. Наше открытие имеет практическое применение и может стать основой для более дешевых и простых в изготовлении квантовых компьютеров. А это отличный шанс оставить американские корпорации далеко позади.

В чем практическая суть квантовых компьютеров, как именно они изменят мир?

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Голова в облаках Голова в облаках

Лучше гор могут быть только… небоскребы

Вокруг света
На аллеях Аполлона На аллеях Аполлона

Остафьево: образ места, где всё буквально дышит поэзией

Знание – сила
JALAGONIA: «Мой первый альбом написан от души, вы это почувствуете» JALAGONIA: «Мой первый альбом написан от души, вы это почувствуете»

JALAGONIA за 21 год уже прошла большой творческий путь

ЖАРА Magazine
Белеет парус на болоте Белеет парус на болоте

Чем так уникален нерукотворный природный парус — белокрыльник болотный?

Наука и жизнь
Жаркое лето в Сибири Жаркое лето в Сибири

Природный отдых у города: почему стоит поехать в Новосибирск летом

Отдых в России
Любовь к животным и санкции Любовь к животным и санкции

Почему рынок кормов — перспективное направление для инвестиций

Агроинвестор
HDD и SSD накопители — в чем разница и стоит ли переплачивать? HDD и SSD накопители — в чем разница и стоит ли переплачивать?

HDD и SSD: надежный винтаж против скорости света и цены космоса

ТехИнсайдер
Любовь, сбивающая с ног: 10 культовых фильмов про свадьбы Любовь, сбивающая с ног: 10 культовых фильмов про свадьбы

Фильмы о свадьбе, которые заставят вас смеяться и плакать

Правила жизни
«Речная королева Алтая»: как Евдокия Мельникова управляла судоходным делом в XIX веке «Речная королева Алтая»: как Евдокия Мельникова управляла судоходным делом в XIX веке

Как Евдокия Мельникова стала ориентиром для многих судовладельцев XIX века

Forbes
Компьютерное зрение: когда роботы перестали тыкать пальцем в небо? Компьютерное зрение: когда роботы перестали тыкать пальцем в небо?

Зачем нужно компьютерное зрение и какие задачи оно решает в разных сферах

Наука и техника
Почему машина заводится и глохнет и что с этим делать Почему машина заводится и глохнет и что с этим делать

Что делать, если машина глохнет: причины, диагностика, куда смотреть

РБК
Активный сезон Активный сезон

Самые классные и полезные летние развлечения

Лиза
Шоураннеры «Фишера»: Человек любит смотреть в кино на что-то ужасное Шоураннеры «Фишера»: Человек любит смотреть в кино на что-то ужасное

Создатели «Фишера» — о том, как луна-парк стал главным референсом мира сериала

Ведомости
Лучшие игры в жанре постапокалипсис Лучшие игры в жанре постапокалипсис

Подборка видеоигр, в которых конец света стал поводом для великих историй

Maxim
Утерянный 5000 лет назад: ученые воскресили древнейший в мире синтетический краситель. Зачем он нужен? Утерянный 5000 лет назад: ученые воскресили древнейший в мире синтетический краситель. Зачем он нужен?

Откуда взялся яркий, насыщенный синий цвет в Древнем Египте

Inc.
TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды

TESS вновь обнаружил экзогиганта у маломассивной звезды

N+1
Есть на что строить Есть на что строить

Зачем создавать отдельный механизм финансирования — инфраструктурные облигации?

Монокль
Самый секретный агент Самый секретный агент

Из чего сделан мир Джеймса Бонда Яна Флеминга

Weekend
Объединяя народы Объединяя народы

Летний уикенд в Казани — что посмотреть в столице Татарстана?

Отдых в России
Смерть им к лицу Смерть им к лицу

Вышел жизнеутверждающий комедийный сериал «Вверх дном: хаос на кладбище»

Weekend
Токари без кодеров Токари без кодеров

Каких айтишников не хватает промышленности России?

Ведомости
Каким ты будешь, городской бус? Каким ты будешь, городской бус?

Ждать ли нам завтра электробусов в каждом городе?

Наука и жизнь
50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак 50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак

Четыре стратегии общения, которые могут привести к расставаниям и разводам

Inc.
Легендарный Понтий Пилат Легендарный Понтий Пилат

Так кто же он был, этот римлянин, взявшийся судить Иисуса?

Знание – сила
Седан XPeng P7 сжег мосты консервативного дизайна: самый смелый рестайлинг в истории китайского автопрома Седан XPeng P7 сжег мосты консервативного дизайна: самый смелый рестайлинг в истории китайского автопрома

Готов ли рынок к седану, который выглядит как артефакт из будущего?

ТехИнсайдер
Хакеры пошли на завод Хакеры пошли на завод

Хакеры продолжают атаки на промышленные предприятия, их цель — шпионаж

Ведомости
«Мои счастливейшие дни…» «Мои счастливейшие дни…»

Понятие гения места, «genius loci» – к Остафьево применимо как нельзя более

Знание – сила
Художники Художники

Рассказ Александра Маркова «Художники»

Знание – сила
Поговорим о космологии Поговорим о космологии

Пять работ, посвященных космологии, с комментариями специалиста

Знание – сила
Композиты в судостроении Композиты в судостроении

Что же такое композиционные материалы (композиты)?

Наука и техника
Открыть в приложении