Квантовый прыжок. Новая история LIGA.net с Intel и Google – создателями ума будущего

В ноябре 2022 года IBM представила самый мощный квантовый процессор Osprey. Нынешняя Нобелевская премия по физике досталась сразу трем ученым, которые в разных уголках мира исследовали явления квантовой физики. И уже скоро "квант" изменит наш мир.

Для понимания: разница между обычным компьютером и квантовым – это как наше общество до появления интернета и после. Генеральный исполнительный директор Google Сундар Пичаи рассказывает LIGA.net, что квантовые компьютеры мгновенно выполняют вычисления, для которых классическим суперкомпьютерам понадобились бы тысячи лет.

Директор Quantum Hardware в Intel Джеймс Кларк уверяет LIGA.net, что так называемые безотказные аппараты (потому что сейчас с этим есть нерешенная проблема) смогут создать через 10 лет: "До создания безотказной машины из более 1 миллиона кубитов и настоящего коммерческого использования квантовых вычислений осталось 10-15 лет".

Однако гораздо больше о технологии говорят цифры. Если в 2021 году "квантовый рынок" составлял $7 млрд, то уже к 2030 году, по прогнозам, он достигнет $125 млрд. Почти все крупные корпорации, которые вы знаете, уже вложили сотни миллионов в фундамент этой технореволюции.

Спецтекст подготовлен LIGA.net вместе с ведущими инженерами, учеными, разработчиками из Оксфорда, Инсбрука и NASA, а также представителями Google, IBM, Intel, Fraunhofer, Sony, Capgemini и Vodafone.

КВАНТОВЫЙ МИР

Когда физик Стивен Хокинг писал книгу "Краткая история времени", его редактор посоветовал, чтобы ни при каких условиях в ней не было формул. Таким ограничением, в конечном счёте, связаны и мы. Впрочем, давайте разбираться.

Еще в 1990-х сериал "Квантовый скачок" вполне доступно объяснял квантовые принципы. Главный герой сериала, доктор физики Сэм Беккет, делает не очень удачный опыт. Чтобы сохранить финансирование проекта, он заходит в квантовый ускоритель и вселяется в тела других людей в прошлом.

До XX века физики были уверены, что наименьшей неделимой частицей является атом. Однако, как выяснилось, они ошибались. Атом делим, и существуют субатомные частицы. Например, кванты.

Кванты – это, в сущности, пакеты, в которых переносится энергия. Но эти пакеты необычны. Когда вы за ними наблюдаете – они имеют вид частицы, а если нет – то волны. Их поведение описывается сложными математическими уравнениями. Это называется квантовая неопределенность Гейзенберга. Именно его имя взял себе в качестве псевдонима герой сериала Breaking Bad Уолтер Уайт.

Но сейчас мы имеем дело не с химией, а с квантовой физикой. И принцип неопределенности, сформулированный немецким физиком в 1927 году, является фундаментальной основой квантовой механики.

Казалось бы, что неопределенность – это проблема. Но благодаря тому, что местонахождение и скорость кванта невозможно определить одновременно, это дает ему возможность быть одновременно 0 (нулем) и 1 (единицей). Айтишники сказали бы об этом: "Это не баг, а фича". Ибо это называется суперпозицией, и именно в этом заключается сущность квантовых вычислений.

Проще говоря, и кванты, и квантовые компьютеры базируются на принципах квантовой механики, управляющей поведением частиц на атомном и субатомном уровнях.

Кванты, как мы уже знаем, представляют собой пакеты энергии, которые частицы обнаруживают на квантовом уровне. Квантовые же компьютеры используют кубиты, а не биты. Они значительно превосходят возможности классической передачи информации в привычных нам компьютерах.

КАК РАБОТАЕТ КВАНТОВЫЙ КОМПЬЮТЕР

Обычные компьютеры работают по битной, то есть двоичной системе. Квантовые – по кубитной. Это сложно понять, если не занимаешься квантовой механикой. Чтобы было проще, представьте, что при расчете квантовый компьютер работает не конкретно с цифрой 0 или 1, а с их вероятностью. Условно говоря, в один бит можно вместить ровно одну часть классической информации. Классические биты могут представлять только одно из двух возможных состояний: 0 или 1.

Частицы на квантовом уровне могут существовать в бесконечном количестве возможных состояний. Кубит может хранить множество информации. Между 0 и 1 – практически бесконечное количество чисел. Можем попытаться сосчитать: 0,1, 0,2, 0,9 – а это только десятые, а есть сотые, тысячные.

Однако у этой технологии есть и свои недостатки, которые особенно ощутимы при масштабировании проектов, рассказывает LIGA.net генеральный исполнительный директор Google Сундар Пичаи.

"В классических вычислениях вы имеете дело только с битовыми состояниями 0 и 1, или с включением и отключением состояний. Но в квантовых вычислениях вы зависите от того, что называется кубитами, квантовыми битами, которые могут существовать в суперпозиции обоих состояний, 0 и 1 одновременно, хотя обычно только в течение очень коротких периодов времени. Это означает, что вычисления более подвержены ошибкам, особенно когда вы масштабируете кубиты", – говорит Пичаи.

Еще одним ключевым принципом квантовой механики, лежащим в основе квантовых вычислений, является запутанность. Это происходит, когда две или более частиц становятся взаимосвязанными. Если вы влияете на одну частицу, информация об этом мгновенно, быстрее скорости света, переносится на другую. Это позволяет одномоментно передавать информацию на большие расстояния. Для квантовых вычислений это очень важные последствия.

В целом эти концепции являются строительными блоками квантовой механики и имеют важное значение для понимания потенциала квантовых вычислений и других квантовых технологий. Хотя поначалу они могут быть сложными и трудными для понимания. Однако и обычные компьютеры когда-то казались фантастикой – их не понимали, а над их разработчиками издевались.

Например, академика Виктора Глушкова, основателя украинской кибернетики и первых советских протокомпьютеров, критиковали системно, он был вынужден бороться с бюрократической машиной СССР, чтобы доказать необходимость внедрения компьютеров.

Сегодня над квантовыми компьютерами работают в ведущих технических вузах по всему миру. Университет Инсбрука является одним из научных учреждений на материковой Европе, занимающихся изучением квантовых вычислений. Недавно ученые университета создали "идеальный" квантовый компьютер, в четыре раза мощнее обычных.

Доктор Мартин Рингбауэр из университета Инсбрука рассказывает LIGA.net, что его коллеги исследуют сразу несколько направлений возможностей развития квантовых компьютеров.

"Сфера квантовых вычислений быстро развивается на нескольких фронтах. С экспериментальной стороны это включает увеличение размера устройства, производительности и надежности. В то время как со стороны применения мы видим доказательства принципиальных демонстраций в сфере квантового моделирования и алгоритмов. Особенное внимание в этой отрасли уделяется квантовой коррекции ошибок, которая является важной вехой на пути к крупномасштабным квантовым компьютерам", – говорит доктор Рингбауэр.

И если вы почти ничего из его слов не поняли – это не страшно, поверьте. Мы – тоже. Наконец, наша задача – раскрыть контекст истории и рассказать о вероятном влиянии на нашу с вами жизнь, а не научиться самим строить квантовые процессоры. А чтобы лучше понять процесс, нам нужна история.

"КВАНТОВАЯ" ИСТОРИЯ

Концепция квантового компьютера не нова. Впервые ее представил миру физик Ричард Фейнман в 1981 году. Ученый и еще 50 его коллег собрались в историческом доме Эндикотта в МИТ обсудить возможности физики вычисления. Фейнман предложил создать компьютер, использующий преимущества квантовой механики.

Потребовалось 10 лет, чтобы его идею воплотили в жизнь. В 1994 году математик Питер Шор разработал алгоритм, показавший, как квантовый компьютер может разложить большие числа на множители на несколько порядков быстрее, чем классический компьютер.

Если появляется какая-нибудь новая теория – это интересно узкому кругу фанатиков. Когда ее можно капитализировать – это вызывает интерес крупного бизнеса, а значит и широких масс.

С тех пор ученые значительно продвинулись в разработке квантовых компьютеров, но они все еще находятся на ранних стадиях разработки, которые еще не широко доступны. Первый коммерчески доступный квантовый компьютер - D-Wave One - был представлен в 2011 году.

Сейчас существует несколько компаний и исследовательских учреждений, разрабатывающих квантовые компьютеры. Среди них IBM, Google, Microsoft и несколько стартапов.

Доктор Ханна Венцль из крупнейшего в Европе научного общества прикладных исследований имени Фраунгофера рассказывает Liga.net, что общество объединило все институты, занимающиеся квантовыми исследованиями, чтобы делать это более продуктивно. Для этого они арендовали квантовый компьютер IBM.

"Мы основали сеть Competence Network Quantum Computing, где объединены все институты, занимающиеся квантовыми вычислениями, чтобы получить от них максимальную пользу. Мы арендовали квантовый компьютер IBM на четыре года. Поэтому мы используем его для совместных проектов с партнерами по промышленности или из других научно-исследовательских институтов и с партнерами по всему миру", – рассказала доктор Ханна Венцль Liga.net.

КВАНТОВЫЙ КОМПЬЮТЕР ИЗНУТРИ

Когда мы были детьми, то для того, чтобы понять, как работают игрушки, мы их ломали. Давайте представим, что сейчас мы разбираем квантовый компьютер.

Первое, что вы увидите – система блоков, работающих вместе, чтобы взаимодействовать с кубитами и измерять их. И самое главное – это квантовый процессор. Сердце, содержащее массив кубитов, выполняющих вычисления. В него входит разная электроника управления на сверхпроводниках.

Именно сверхпроводниках, а не транзисторных полупроводниках, как в подавляющем большинстве существующей электроники и современных компьютерах. Сопротивления у сверхпроводников нет, но для этого их нужно охладить почти до абсолютного нуля (до -273°С).

Генеральный исполнительный директор Google рассказывает LIGA.net, что температуры, с которыми работают квантовые компьютеры, фактически самые низкие во Вселенной.

"Чтобы дать вам ощущение сложности: операции нужно выполнять при очень низких температурах. Фактически машины, с которыми мы имеем дело, работают при температурах ниже любого природного места в известной Вселенной", – говорит Сундар Пичаи.

Кроме того, в квантовых компьютерах мы бы увидели электронику, управляющую микроволновыми сигналами, которая, в свою очередь, управляет кубитами. Также многие квантовые компьютеры используют лазеры, чтобы влиять на кубиты и измерять их.

Обычно квантовый компьютер состоит также из классического компьютера, он управляет квантовым и интерпретирует результаты.

Еще одна составляющая – это, собственно, сверхпроводящие кубиты. Их обычно изготавливают из тонких плёнок сверхпроводящих материалов: алюминий, ниобий, кальций, магний.

Также существует система исправления ошибок, поскольку компьютеры часто совершают ошибки даже из-за обычного влияния атмосферы.

Все это очень быстро меняется, совершенствуется, а продвижение в этой сфере измеряется месяцами, рассказывает LIGA.net директор Quantum Hardware (Intel) Джеймс Кларк.

В октябре 2022 года компания запустила массовое производство кубитов на 300-миллиметровых кремниевых пластинах с помощью литографии в ультрафиолетовом излучении. Уже в сентябре того же года разработала полноценный набор программного обеспечения Intel Quantum SDK, перечисляет Кларк.

РЕВОЛЮЦИЯ КВАНТА

На самом деле революция уже свершилась. Квантовые компьютеры не просто стоят на пороге, они сносят двери устоявшихся технологий с петель.

Сами принципы работы квантовых компьютеров позволяют выполнять определенные задачи на несколько порядков быстрее, делать это точнее и несколько за раз.

Сундар Пичаи рассказывает LIGA.net, что квантовые компьютеры мгновенно выполняют вычисления, для которых классическим суперкомпьютерам понадобились бы тысячи лет.

"С помощью квантового компьютера исследователи Google продемонстрировали, что он может выполнять вычисления за считанные секунды. Чтобы выполнить то же самое, быстрейшему в мире суперкомпьютеру понадобились бы тысячи лет", – говорит Пичаи.

По его словам, на протяжении многих лет практические квантовые вычисления были возможны только теоретически. Команда Google доказала, что это может работать.

"Этого момента многие из нас ждали. В то же время мы знаем, что мы еще в начале. Вероятно, нужно еще много лет работать, чтобы начать применять их на практике в наиболее интересной для нас области. Но это все равно является невероятной вехой", – добавляет он.

Квантовые компьютеры в перспективе способны изменить фармакологию, финансы, логистику. Все, что может обычный компьютер, станет более мощным в тысячи раз. И даже ваш пароль в Facebook "квант" сломает за пару секунд.

Доктор Дэвид Дойч, британский физик-теоретик, работавший в Оксфордском университете, рассказывает LIGA.net, что существование некоторых разделов науки без квантовых компьютеров вообще невозможно.

"В квантовой криптографии квантовые компьютеры могут делать то, чего классические компьютеры вообще не могут – шифровать информацию квантовым путем. Хотя сами по себе квантовые компьютеры безопасны, но внедрение в сфере шифрования мгновенно сделает много безопасных форм криптографии незащищенными и устаревшими. Однако со временем именно квантовые компьютеры также и обеспечат идеально безопасные формы", – говорит доктор Дойч.

Дойч является пионером в области квантовых вычислений. В 1985 году он сформулировал описание квантовой машины Тьюринга, а также определил первый алгоритм, предназначенный для работы на квантовом компьютере.

В фармакологии квантовые компьютеры можно использовать для моделирования поведения молекул, что приведет к открытию новых лекарств и методов лечения. В финансах они выполняли бы сложный анализ рисков со скоростями, которые сейчас невозможны. В логистике могут оптимизировать цепочки поставок и сети распределения, что приведет к значительной экономии времени и денег.

Старший амбасадор IBM Quantum, доктор Имед Отмани рассказывает LIGA.net, что оптимизация на уровне предприятия больше не является панацеей. Вместо этого квантовые компьютеры IBM помогают учитывать сложность всей экосистемы снабжения и логистики.

"IBM сотрудничала с производителем коммерческих автомобилей, чтобы показать, как сочетания классических и квантовых вычислений могут оптимизировать доставку в 1200 мест в Нью-Йорке. Команда учла временные промежутки доставки, ограничение вместимости грузовиков, и просчитала возможность снижения общей стоимости доставки", – говорит Отмани.

Квантовые компьютеры способны кардинально изменить ситуацию в разных сферах. С их помощью возможности для инноваций и открытий практически безграничны. Однако эта технология все еще требует многих лет усовершенствований.

ТАК КОГДА ВЫБРАСЫВАТЬ СТАРЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ И ПОКУПАТЬ НОВЫЕ

Доктор Рингбауэр говорит, что сравнивать квантовые и классические компьютеры вообще неуместно, потому что у них совершенно разная логика работы и задачи.

"Квантовые компьютеры не являются более мощными версиями компьютеров, которые мы имеем сейчас, так же, как графическая карта не является более или менее мощной, чем центральный процессор. Зато это разные типы компьютеров, отлично справляющихся с разными задачами. Классические компьютеры, например, "ломают голову" над вычислениями, в которых есть квантовые эффекты, в частности в материаловедении. Квантовые же компьютеры могут легко решать такие проблемы, потому что они квантовые по своей природе", – рассказывает квантовый физик.

Квантовые компьютеры лучше подходят для нишевых задач, тогда как классические лучше справляются с текущими. Кроме того, квантовые компьютеры по-прежнему находятся на ранних стадиях разработки, на уровнях сследовательских установок. И хотя в развитие технологии вкладывают средства многие транснациональные корпорации, вызовы, стоящие перед учеными, не решатся ни мгновенно, ни даже быстро.

Ученые работают скорее даже не над тем, чтобы вытеснить компьютеры предыдущей генерации, а гармонизировать работу классических и квантовых компьютеров. Для этого команды IBM Research и частной нефтяной корпорации ExxonMobil Corporate Strategy Research создали модели морских маршрутов, рассказывает LIGA.net доктор Имед Отмани.

"Морская логистика – особенно сложная сфера с очень многими переменными и неопределенностями. Поэтому сейчас ExxonMobil исследует, как сочетание классических и квантовых вычислительных методов может решить сложные и неотложные глобальные проблемы при транспортировке сжиженного природного газа. На квантовых устройствах мы проанализировали сильные стороны и компромиссы различных стратегий маршрутизации транспортных средств и запасов, а ExxonMobil заложили основу для построения практических решений для своих операций", – говорит Отмани.

Аналогичного мнения придерживаются специалисты Intel. Джеймс Кларк считает, что квантовые и классические компьютеры будут работать вместе.

"Intel предполагает гибридное будущее для квантовых и классических суперкомпьютеров. Очень большой квантовый компьютер, вероятно, будет иметь маленький классический суперкомпьютер рядом с ним", – говорит директор Quantum Hardware.

Но для продвижения в этой технологии мало было улучшить предыдущую. Все надо было сделать с чистого листа. Итак, существует много технических проблем, которые необходимо преодолеть, прежде чем квантовые компьютеры можно будет широко применять.

Это кропотливая и монотонная работа, напоминающая марафонский бег, говорит Сундар Пичаи.

"Научные открытия – это марафоны, а не спринты. Есть много моментов, когда вы не знаете, что вы делаете, когда вы не уверены, сработает ли что-то вообще. Когда команде понадобилось несуществующее оборудование, они изобрели его. Снова и снова, изо дня в день они продолжают делать это, достигая настоящего прогресса. Именно это привело их к этой вехе, от которой я в невероятном восторге", – говорит представитель Google.

Также для того, чтобы масштабироваться, необходимо знать, как с ними работать широкой общественности. А пока в этом разбираются только доктора наук, то не стоит ожидать, что завтра квантовые компьютеры появятся на полках магазинов.

Однако если ваш ребенок скажет вам, что ему нравится работать с квантовыми компьютерами на уроках информатики, тогда можно будет говорить о конце эпохи и изменении целой технологии.

Возможно, когда-то классические компьютеры станут такими же раритетными, как floppy дискеты, CD/DVD диски или бобины с магнитной лентой.

РЫНОК В $125 МИЛЛИАРДОВ

Квантовые компьютеры – не просто красивое название, в финансирование этих технологий вкладывают миллиардные инвестиции как частные компании, так и отдельные государства. Цифры говорят сами за себя.

Еще в 2018 году Конгресс США принял закон о национальной квантовой инициативе "для ускорения развития квантовой информационной науки и технологий".

Аналитики прогнозируют, что к 2030 году квантовый рынок суммарно вырастет на 359%. Согласно подсчетам экспертов Precedence Research, размер рынка к этому времени достигнет $125 миллиардов.

Буквально в прошлом 2022 году размер глобального рынка квантовых вычислений составил $10,1 млрд. В том же 2022 году, по подсчетам экспертов международной консалтинговой компании McKinsey & Company, инвесторы вложили в стартапы квантовых технологий рекордную сумму в $2,3 млрд.

К 2035 году аналитики прогнозируют, что четыре отрасли экономики, а именно автомобильная, химическая, финансовая и науки о жизни, первыми ощутят экономическое влияние квантовых технологий. По словам аналитиков, они могут потенциально заработать до $1,3 трлн.

Государственный сектор тоже не отстает. Китай объявил, что за 2022 год инвестировал в квантовые технологии $15,3 млрд. США выделили на них $1,8 млрд, ЕС – $1,2 млрд.

Инициатива Quantum Flagship, финансируемая непосредственно ЕС, объявила о намерении "начать конкурентоспособную европейскую индустрию" квантовых технологий.

Чтобы поддержать исследователей и стимулировать их, консорциум QuantERA ежегодно объявляет конкурс исследовательских проектов. С 2017 года его победителям выплатили уже $129 млн.

Как рассказывает доктор Ханна Венцль, все они заинтересованы в инвестициях в квантовые компьютеры, потому что, как только они начнут показывать масштабные результаты, на них разразится огромный спрос.

"Правительства инвестируют много денег, чтобы начать квантовые вычисления. Конечно, это многообещающе, поскольку, как только аппаратное обеспечение будет готово и сможет показывать реальные результаты, на него разразится огромный спрос. Сейчас мы работаем как над софтом, так и над хардом для квантовых компьютеров. Какое оборудование себя лучше зарекомендует, то и будет в дальнейшем принято "на вооружение" в следующих версиях компьютеров", – говорит доктор Ханна.

Компании вкладывают астрономические средства в квантовые исследования. IBM, Samsung, Vodafone, Sony, Boeing, самый крупный банковский холдинг США JPMorgan Chase&Co, частная нефтяная корпорация США ExxonMobil, французская консалтинговая корпорация Capgemini – все крупные корпорации суммарно тратят миллиарды долларов на "квантовое будущее".

В 2021 году только один Samsung инвестировал в несколько квантовых стартапов, таких как IonQ, около $84 млн.

Французская консалтинговая корпорация Capgemini в течение нескольких лет участвует в квантовых исследованиях, рассказывает Liga.net старший глобальный PR-менеджер компании Виктор Грукс.

"Благодаря нашему партнерству с IBM мы имеем доступ к квантовым вычислительным мощностям, и мы стали первым корпоративным квантовым центром в сети IBM, позволяющим нашим клиентам получить доступ к этим возможностям. Мы не только даем нашим клиентам возможность исследовать квантовую технологию. Мы также учим их и внедряем в разных сферах бизнеса", – говорит Грукс.

В Vodafone Group окрестили популярность квантовых компьютеров "квантоманией". Там, прежде всего, заинтересованы в криптозащите, говорит Люк Иббетсон, руководитель группы исследований и развития Vodafone Group.

"Квантовая технология имеет невероятный потенциал для оптимизации сети. Поэтому мы являемся партнерами IBM, которая предоставляет нам доступ к квантовой технологии. Инвестиции в квантово-безопасную криптографию сейчас также дают нам уверенность, что наша инфраструктура и данные клиентов также всегда будут в безопасности, поскольку мы исследуем преимущества квантовых вычислений", – рассказывает он в разговоре с LIGA.net.

Масаки Цукакоши, спикер технической команды группы Sony, говорит LIGA.net, что в компании напрямую заинтересованы в квантовой технологии, но о размере инвестиций публично говорить не хотят: "Среди различных бизнесов Sony Group мы сейчас исследуем сферы бизнеса, где мы можем использовать эту технологию. Мы ищем технические отрасли и программы, которые могут использовать преимущества уникальных характеристик кванта, и углубляем наши знания".

В настоящее время IBM Quantum совместно с университетом Йонсея строят национальную квантовую экосистему Кореи. В Европе динамическую экосистему квантового моделирования продвигает европейский квантовый флагманский проект PASQuanS, объединяющий 25 академических и технологических партнеров из Австрии, Франции, Германии, Италии и Испании.

Intel также является одним из флагманов в создании полноценной коммерческой квантовой системы, рассказывает LIGA.net директор Quantum Hardware в Intel Джеймс Кларк. Несмотря на большое продвижение в разработке квантовых компьютеров, в Intel прогнозируют, что так называемые безотказные аппараты смогут создать не раньше чем через 10 лет.

"Несмотря на очень увлекательные разработки в отрасли, до создания безотказной машины из более 1 миллиона кубитов и подлинного коммерческого использования квантовых вычислений осталось 10-15 лет. Однако мы должны быть сосредоточены на том, возможно ли достичь квантового преимущества с относительно небольшими мощностями и понять, как эта технология выглядит", – рассказывает Кларк.

ЗА КВАНТОВЫМ ГОРИЗОНТОМ

Хорошо, теперь мы знаем, что квантовые компьютеры при широком применении изменят жизнь людей и переформатируют экономику.

Но что дальше?

Что произойдет, если, к примеру, квантовые технологии совместить с искусственным интеллектом? Ответ: неизвестно. Это сочетание потенциально позволит человечеству выйти за рамки наших возможностей. Однако, возможно, лучше не совмещать сверхмощные компьютеры и искусственный интеллект.

Квантовые технологии, кроме того, можно использовать для моделирования атомов и молекул. Такие симуляции важны для понимания поведения материи на субатомном масштабе.

"Квантовые компьютеры соблюдают законы квантовой механики, которые также лежат в основе поведения атомов. Таким образом, квантовые компьютеры вполне естественно могут моделировать эффекты атомной физики, что может быть сложным для классических компьютеров", – рассказывает LIGA.net доктор Мартин Рингбауэр.

Одна из самых впечатляющих демонстраций мощности квантовых компьютеров для моделирования состоялась в 2017 году. Тогда исследователи из Google использовали компьютер для моделирования энергетических уровней молекулы водорода. Эти вычисления были бы чрезвычайно сложны для классических компьютеров, но "квантовый разум" смог решить их за считанные часы.

В 2018 году команда исследователей из Национальной лаборатории Оук-Риджа использовала квантовый компьютер для моделирования атомного ядра, продемонстрировав потенциал решения сложных проблем в ядерной физике.

Исследование новых галактик тоже не станет проблемой. До сих пор ученые упираются в то, что им нужно обработать и проанализировать множество данных с телескопов, спектрографов и других приборов. Обычно благодаря этим данным учёные узнают информацию о составе звезд, планет и других небесных объектов.

Из-за огромных объемов данных классическим компьютерам для этого требуется много времени. Квантовые компьютеры могут не только сделать это быстрее, но и более точно и подробно сформировать модель Вселенной.

Генеральный исполнительный директор Google называет это долгосрочным проектом или moonshots.

"В Google мы всегда верили в долгосрочные ставки. Мы называем их moonshots (лунные выстрелы – амбициозные исследовательские и новаторские проекты, начатые без гарантии краткосрочной доходности или выгоды. – ред.). И мы всегда знали, что квантовые вычисления являются одними из них. Чтобы достичь важных научных прорывов, нам нужно сосредоточенно работать много лет, возможно, десятилетия. Однако квантовые вычисления позволяют нам помочь понять Вселенную глубже и существеннее", – говорит Сундар Пичаи в разговоре с LIGA.net.

Еще в 2019 году полномасштабные астрофизические исследования с помощью квантовых компьютеров начали проводить NASA вместе с Google.

Сегодня исследовательский центр NASA объединяет усилия разных исследователей с целью определить будущий вектор развития NASA, рассказывает LIGA.net Франк Таварес, специалист по коммуникациям центра.

"Пока лаборатория квантового искусственного интеллекта (QuAIL) является местом, где NASA проводит исследования, чтобы определить возможности квантовых компьютеров и их потенциал для поддержки целей агентства в ближайшие десятилетия. Мы исследуем квантовые приложения и алгоритмы, разрабатываем инструменты для квантовых вычислений и исследуем фундаментальную физику", – рассказывает Таварес.

Пожалуй, почти все крупнейшие корпорации и технологические центры мира сосредоточили усилия на квантовом прорыве. И, похоже, он уже произошел. В дальнейшем влияние "квантов" на нашу с вами жизнь будет становиться все более заметным.

Однако в свое время Альберт Эйнштейн говорил, что если квантовая теория верна – это означает конец физики как науки.

Что ж, кажется, это произойдет еще в нашей жизни.