Какие вызовы стоят перед отечественной квантовой индустрией

Как построить онлайн-модель погоды всей планеты или оптимизировать путь десятков тысяч курьеров по всей стране? Обычный компьютер сможет решить такие задачи через десятки лет. А квантовому вычислителю потребуются минуты. 40 лет назад нобелевский лауреат Ричард Фейнман заметил, что точное моделирование реального мира возможно лишь квантовым компьютером. Похоже, сегодня его провидческое замечание начинает обретать конкретные очертания.

В то время как в традиционном компьютере бит имеет два отдельных состояния (0 или 1), в квантовом есть кубит, в котором 0 и 1 могут находиться одновременно в состоянии так называемой суперпозиции. Именно кубиты дают квантовым компьютерам два удивительных свойства. Во-первых, невероятную параллелизацию вычислений, недоступную для всех видов традиционных компьютеров. Это свойство рождает целый класс новых алгоритмов, их еще называют «квантово-вдохновленными». Во-вторых, вычислительную мощность, которая экспоненциально зависит от количества кубитов. В качестве компонентов таких компьютеров используются отдельные частицы – ионы, нейтральные атомы, фотонные чипы или сверхпроводники. Сейчас популярнее всего прототипы квантовых компьютеров на сверхпроводниках, но, возможно, более перспективным строительным материалом новых квантовых технологий будет именно старый добрый кремний.