30 мая 2023 года китайсий государственный телеком-оператор China Telecom сообщил о формировании компании в сфере квантовых информационных технологий — Quantum Data Technology Group. Инвестиции в проект составили three млрд юаней (приблизительно $422 млн по курсу на 31 мая 2023-го). 22 июня 2023 года американские учёные из Калифорнийского технологического института сообщили о разработке новой технологии хранения информации в квантовых компьютерах. Речь идёт о переводе электрических квантовых состояний в звуковые волны.
Квантовые Компьютеры И Сети В России
По оценкам аналитиков, к 2032 году глобальный спрос на технологии квантовой связи, которые уже стремительно завоевывают рынок, может превысить $8 млрд (прирост почти в 10 раз за десятилетие). Одной из ключевых технических характеристик квантовых компьютеров является количество кубитов — элемента квантового регистра, способного хранить и обрабатывать квантовую информацию. Увеличение числа кубитов в системе значительно расширяет её вычислительные возможности, позволяя одновременно выполнять больше операций. Это открывает новые горизонты для решения сложных задач, которые традиционные классические компьютеры способны обрабатывать лишь с огромными временными затратами. Таким образом, квантовые компьютеры с высоким количеством кубитов могут стать катализатором для прогресса в самых различных сферах науки и техники. С конца XX века мир находится на пороге «второй квантовой революции», которая может оказать на мир еще большее влияние.
Самый Большой В Европе Фотонный Квантовый Компьютер Введен В Эксплуатацию
Особенно активно в этом направлении сейчас работают ИТ-корпорации. А в последнее время в этой нише из среды университетов и научных центров появилось много стартапов, предлагающих оригинальные технологии и наращивающих за счет этого свою капитализацию. Яркие примеры — IonQ и Rigetti, которые в этом году стали первыми «единорогами» в области квантовых вычислений. квантовые технологии Еще один характерный момент — явление квантовой запутанности, т.е. Проявление очень сильной взаимосвязи между квантовыми объектами.
К самому же концу XX века ученые научились управлять сложными квантовыми системами на уровне их самых базовых компонентов — то есть манипулировать отдельными атомами и даже элементарными частицами, например фотонами. И это открыло путь к эпохе второй квантовой революции, в самом начале которой мы сегодня живем. Интересующимся сферой квантовых вычислений хорошо известно – основная проблема, с которой сталкиваются создатели квантовых вычислительных систем – необходимость сохранения квантового состояния кубитов в течение длительного времени.
Квантовые компьютеры, обладающие числом кубитов в диапазоне от 100 кубитов, представляют собой одно из наиболее перспективных направлений в эволюции вычислительных технологий. Эти устройства уже сегодня планируются к применению в различных отраслях, включая финансы, разработку новых материалов, оптимизацию процессов и моделирование сложных систем. «Квантовые коммуникации — фундамент квантового интернета,— напоминает Юнусов.— И в России уже есть положительные результаты. Установки для квантовой передачи данных QRate успешно прошли испытания в реальных условиях, с их помощью уже были реализованы сеансы видеосвязи между двумя и даже тремя точками». Так появился РКЦ, и сегодня эту организацию можно назвать лидером развития квантовых технологий в стране. Здесь собраны сильнейшие отечественные специалисты в этой области, что подтверждается как количеством их публикаций в ведущих изданиях (Nature, Science, El Mundo и др.), так и показателями цитируемости этих работ.
О Квантовой Механике, Кубитах И Концепции Компьютера
Однако многие из созданных прототипов обладают низкой скоростью работы и плохо совместимы с существующими системами квантовой связи. В 2023 году в мире был создан прототип квантовой памяти на ионах в ловушке, обладающий рекордным временем хранения квантовых состояний (около 10 сек). Позже представили квантовую память на основе атомов, которая может подойти для массового производства и использования. На начало 2025 г квантовые технологии невозможно адаптировать и интегрировать в существующие ИТ-комплексы из-за принципиальных различий в архитектуре. Переход на квантовые технологии потребует полного переосмысления архитектуры вычислительных систем и их интеграции с существующими инфраструктурами.
Ученые Нанкинского университета показали, как устанавливается надежная связь между летающим октокоптером и наземной станцией, расположенной на расстоянии 200 м, и QKD в реальном времени выполняется в течение four hundred сек. Чжан и коллеги спроектировали волновод, напрямую связанный с одномодовым волокном. Для совместимости с оптоволоконной связью использовали оптические коллиматоры. На чипе реализовали систему квантовой памяти на основе атомно-частотного гребня шириной four ГГц. В исследовании сказано, что пандемия COVID-19 оказала двоякое влияние на рынок.
- За последние пять лет наша страна шагнула далеко вперед в сфере квантовых технологий.
- В Китае, лидере сферы квантовых коммуникаций, есть проект защиты электросетей от хакерских атак при помощи квантовых устройств.
- Квантовые компьютеры никогда не выиграют у современных классических компьютеров, если не обретут способность самостоятельной коррекции ошибок, разрушающих “хрупкие” квантовые состояния их квантовых битов, кубитов.
- Еще 10–15 лет назад было довольно непросто представить, что Россия сможет конкурировать со всем миром в развитии квантовых технологий.
- Что касается программного обеспечения, квантовые алгоритмы, имеющие преимущества перед классическими вычислениями, все еще находятся в разработке.
Поэтому квантовые коммуникации смогут послужить решением серьезной проблемы, к которой приведет появление достаточно сильных квантовых компьютеров — дело в том, что они будут способны быстро взламывать любые «классические» алгоритмы шифрования. Это ставит под угрозу частную, корпоративную и национальную безопасность, поэтому квантовое будущее просто немыслимо без защищенной квантовой связи. Идея квантовой криптографии состоит в том, чтобы кодировать информацию в одиночные квантовые состояния. Благодаря квантовым свойствам можно создавать в этом пространстве очень сложные квантовые состояния, для описания которых потребовалось бы колоссальное количество информации. За счет преобразования таких состояний оказывается возможным решать сложные задачи, которые, по всей видимости, непосильны для классических суперкомпьютеров. Возможность квантовых компьютеров решать задачи, которые не решаются за разумное время на классических суперкомпьютерах, называется квантовым превосходством.
Обычно, когда говорят о квантовых вычислениях, либо рассуждают о красотах квантовой механики, либо восторженно рассказывают о счастливом будущем, либо считают кубиты. Достаточно поискать новости по этой теме, чтобы наткнуться на десятки заголовков а-ля «Квантовое превосходство достигнуто», «Квантовые вычисления стали возможны при комнатной температуре». В итоге представление темы в медиаполе получается как в том меме и, мягко говоря, не соответствует действительности. Квантовое распределение ключей (QKD) 1 является одним из наиболее стремительно развивающихся направлений в современной науке.
В этом случае основным элементом становится не бит информации, а кубит — суперпозиция нуля и единицы. Моя задача заключается в том, чтобы пытаться находить ответы на фундаментальные вопросы в физике. Я говорю «пытаться», потому что просто «находить» звучит громко. А вот положить свой маленький камушек на уже созданную криптотрейдер гору, к возведению которой до тебя приложили руку знаменитые ученые, — это действительно вдохновляет. Поэтому в нашей работе решение даже самой маленькой, на первый взгляд, незначительной задачи неизбежно приведет к полезному результату.