„Током протеклих 25 година, дошло је до огромног напретка у квантним технологијама."
— Медији много пишу
— Квантне технологије привлаче сјајнопажњу из више разлога. Прво, они су повезани са квантном физиком, веома занимљивом научном теоријом која описује најмање објекте са којима можемо да ступимо у интеракцију. Ова наука помаже да се опише стања квантних објеката, као и да се њима управља. Закључци извучени из квантномеханичких разматрања често су у супротности са оним на шта смо навикли – нашим „класичним“ искуствима.
Друго, сада се појављују први уређаји иуређаја изграђених на принципима управљања појединачним квантним системима, а њихов развој омогућава решавање проблема са којима савремени суперрачунари не могу да се изборе. Можете решити и друге важне задатке. На пример, да се пренесу информације на начин да сигурност гарантују фундаментални физички закони, као и да се мере околине, температуре, параметри електромагнетних поља и тако даље са максималном дозвољеном тачношћу.
Јаз између очекивања од квантних технологија ипостоји реалан статус њиховог развоја, али није критичан. Стручна заједница је прилично конзервативна, говори о постепеном напретку и преласку од једноставног ка сложеном. Ако погледате шта се догодило у протеклих 25 година, то је колосалан корак напред. У области квантног рачунарства, прошли смо пут од демонстрације основних принципа рада различитих типова квантних рачунарских уређаја до решавања рачунарских проблема који су недоступни класичним рачунарима.
Алексеј Федоров
— Имате ли неке маркере да је развој у овој области вредан пажње? Сада се сви фокусирају на број кубита - да ли је ово објективан показатељ?
— Број кубита као посебан параметар нијепомаже у процени статуса развоја квантног рачунарства. Ако вас занима неко научно достигнуће и желите да разумете његов статус,&нбсп; Колико је овај или онај резултат вредан пажње, постоји један једноставан и врло исправан рецепт – проверити да ли су резултати верификовани од стране научне заједнице.&нбсп;
На пример, Гугл пре демонстрације квантаОдлично пажљиво припремио научни чланак. На томе су радили дуго, мислим око годину дана, да убеде научну заједницу у исправност закључака. Чланак је објављен уз колосалну количину додатних материјала у једном од најугледнијих научних часописа. Стога би, упркос проблемима „прегревања“ и прецењивања могућности, приликом оцењивања технологија било добро сагледати статус научних публикација на ову тему у водећим часописима.
Говорећи о броју кубита, заједницапокушава да изабере један разумљив број да објасни сав напредак кроз њега. Дакле, видимо публикације о 2, 10, 15, 5.000 кубита - али шта то значи? Моја опрезна претпоставка је да ћемо у блиској будућности све више чути не о броју кубита, већ о способности система да решавају стварне проблеме.
Постоји још један правац квантних технологија -квантне комуникације или, тачније, квантна дистрибуција кључа. Овде су други критеријуми брзина генерисања кључева, способност интеграције квантних решења у класичну инфраструктуру. Многи од њих процењују развој трезвеније од једне метрике или параметра.
— Које технологије у овој области су вас лично занимале?&нбсп;
- Почео сам од тога да сам се бавио квантомкомуникација и постквантна криптографија. То су две области које се односе на заштиту информација у ери појаве квантног рачунара. Ако је квантни рачунар довољно моћан — са пуно добрих кубита — моћи ће да разбије неке од данашњих криптографских алгоритама. Развијали смо нову генерацију уређаја за заштиту података, алгоритама и алата којима се може супротставити претњама помоћу квантног рачунара. Ове технологије су већ достигле зрелу фазу и не развијају их РЦЦ, већ појединачне компаније.
Мој тренутни фокус је на квантном рачунарству.Радимо у области креирања алгоритама и софтвера за будуће квантне рачунаре. Главни изазов за читаву заједницу квантних алгоритама је да схвати да ли је могуће постићи рачунарску супериорност у решавању практичних проблема са садашњим или будућим генерацијама квантних рачунара.&нбсп;
Да ли је безбедност података једина претња коју квантни рачунари представљају? Или постоје други аспекти о којима треба да бринете?
— Главна претња је у правцу обезбеђивањабезбедност информација. Али постоје и друге потешкоће - не можемо да проверимо решење неких проблема уз помоћ квантних рачунара, па их не можемо користити. Али ово није јединствен проблем - он постоји иу класичном суперкомпјутерству. На крају крајева, ако суперкомпјутер у једној копији решава неки проблем, како онда проверити ово решење? У класичном рачунарству, људи су деценијама размишљали о томе како то учинити и како се ови алати могу прилагодити за квантно рачунарство.
– У области вештачке интелигенције и машинског учења често се говори о спољној регулацији како технологија не би измакла контроли. Има ли таквих разговора иу квантним технологијама или је рано говорити о томе?
– Искуство машинског учења ће бити корисно заквантни рачунари – плус или минус говоримо о истој ствари. Али како га користити? Мислим да треба да верујемо сложеним технологијама, чак и ако не разумемо у потпуности како оне функционишу. Биће могуће радити са овим решењима и можемо се побринути да нам не нашкоде.
— Зар не бринете да ће неспретна регулатива зауставити напредак у овој области?
Ја сам технолошки позитивац. Верујем да свака технологија, упркос ризицима, углавном има предности ако се према њој поступа разумно.
„Водећи часописи остају неутрални – онаква каква би модерна наука требало да буде“
— Да ли је у Русији тешко носити се са квантним технологијама? Ко је сада главни купац, шта жели да добије као резултат?
— Постоји тренд да је држава главнаинвеститор у развој квантних технологија. Ако погледате финансирање, највећи део долази кроз владине програме, такозване мапе пута за развој квантних технологија. Има их у свим развијеним технолошким земљама – САД, земљама ЕУ, Канади, Јапану, Великој Британији, Аустралији, Кини.
Поред тога, постоји велики износ финансирањаод приватних компанија и инвеститора. Приватни новац вам омогућава да се крећете много брже и захтева лакше пријављивање. А у неким областима најбоље перформансе видимо у стартапима, негде у корпорацијама које су традиционално повезане са рачунарством. Тон постављају Гугл, ИБМ, Интел и њихови партнерски универзитети.
У Русији је тренд финансирања изИмамо и државе, усвојили смо мапу пута за развој квантног рачунарства у оквиру које се ради на изградњи неколико квантних процесора и клауд софтвера. То су значајна средства, али све је релативно. Једног дана, након предавања на коме сам говорио о финансирању, пришао ми је научник који се бави биотехнологијом и запитао се зашто се тако мало новца у свету троши на квантне технологије.
— Како се квантне технологије развијају у Русији? Има ли стартапа који ово раде?
- Динамичан.Историјски гледано, много за квантне технологије је измишљено у СССР-у и Русији. Ако погледате Нобелове награде које су додељене за квантне технологије првог таласа, оне су повезане са радом у области физике ниских температура, која је постала основа савременог квантног рачунарства. Наша школа и интересовање су очувани, све је погодно да радимо у овом правцу. Паралелно је настала чак и идеја о квантном компјутеру Ричарда Фејна у САД и Јурија Мана, совјетског математичара.
Сада су планови да се развије квантгвожђе, процесори на разним физичким принципима. Пракса показује да је могуће кренути у овом правцу. Ово је веома конкурентна област, сваки дан се појављују нове идеје на које треба одговорити. Оптимиста сам – треба понудити нешто ново и кренути у свом правцу, а не у потпуности заснивати своје развоје на туђим идејама да би једног дана некога сустигао, а у будућности престигао.
Постоје квантни стартупи.Већ сам говорио о КРате и КАпп, који се баве квантном и пост-квантном криптографијом, респективно. Тренутно радимо на покретању стартапа у области квантног рачунарства.&нбсп;
— Да ли је недостатак финансирања повезан са дугим хоризонтом планирања у квантном рачунарству?
— Да, приватним инвеститорима су потребни јасни резултати иодговарајући временски хоризонти. Јавне инвестиције нам омогућавају да се крећемо мало више стратешки. Али како се технологија развија и прилагођава, ове инвестиције ће се повећати и попримити друге облике.
— Како је изолација од међународне заједнице научника утицала на ваш рад?
— Био је један веома турбулентан период, који је ставиоколеге у прилично тешком положају. Али били смо и остали отворени за интеракцију. Потешкоће и препреке јављале су се са друге стране – често су биле наметнуте административним правилима. Али у последње време видим позитиван тренд. Наставили смо оне заједничке чланке и радове које смо планирали са колегама. Надам се да ће се ово наставити.
Тешко је предвидети, али имамо прилично дугохоризонт заједничког планирања рада. Иако је могуће кретати се по плану, али има ексцеса - понекад истраживачи пишу чудне коментаре о потреби да се потврде или демантују умешаност у одређене политичке идеје. Али генерално, водећи часописи остају неутрални – онаква каква би модерна наука требало да буде. На пример, у последње време руски научници су наставили да објављују у публикацијама Америчког физичког друштва. Све је очувано, све ради.
„Неки кажу да квантне технологије никоме нису потребне. Други - да могу да реше сваки проблем"
- Има ли заблуда или нетачности које вам најчешће упадају у очи?
- Главни је поларитет мишљења о квантутехнологије. Неки кажу да квантно рачунарство никоме није потребно, да оно никада неће функционисати и да се квантни рачунари не могу градити. Овакви научни чланци се објављују до данас. А има и хипероптимистичних колега који покушавају да искористе квантни рачунар за све и да реше све проблеме.
Обе екстремне тачке гледишта ме чинезбуњеност, али постоји и разуман став. Још увек имамо разлога да верујемо да ће квантни рачунар обезбедити убрзање у некој класи проблема. Ја сам за уравнотежен приступ, фокусиран на тестирање хипотеза, а ако се неке од њих не потврде, у томе нема ништа, то су само хипотезе.&нбсп;
Такође је смешно што су физичари очигледно у срцуроманса. Стога понекад бирају не најуспешнија имена за научне радове или појаве. На пример, постоји квантна телепортација. Често се поставља питање: да ли је могуће телепортовати особу помоћу метода квантне телепортације? Али морамо разумети да квантна телепортација није физичко кретање масе од једне тачке до друге, већ пренос квантних стања.&нбсп;
Многи термини који се појављују у научнимзаједнице, морате правилно објаснити. На пример, квантна псеудо-телепатија је потпуно научни феномен. Или, рецимо, квантна хомеопатија такође. Ако на све ово погледате неприпремљеним оком, може настати збуњеност. Али у овом случају, термини су веома далеко повезани са канонском дефиницијом телепатије и хомеопатије.
— Могу ли обични људи додирнути квантне рачунаре?
— Да, напишите основни квантни алгоритам ида видимо да је на овај начин могуће убрзати решавање проблема. Лепота таквих алгоритама је у томе што су прилично једноставни и лепи. Могу се користити да би се разумело како функционише квантно рачунарство, да би се видела улога преплитања и суперпозиције у решавању проблема.
Или можете доћи на екскурзију у Русијуквантног центра, да видимо у којој су фази ове технологије, како их развија цео тим научника пре него што постану уређаји који се стварно користе у пракси.
— Зашто сте техно-оптимиста? Које аргументе имате да нам технологија неће нашкодити?
- То је добрим делом због тога што све немаједну јасну страну. Историја показује да се исто научно достигнуће или технологија могу користити на различите начине. На пример, нуклеарна технологија нам је дала и енергију и нову врсту оружја.
Али ја сам оптимиста због позитивних аспекататехнологија ће се и даље користити за постизање општег напретка. Ово такође функционише са квантним рачунарством — уређаји и технологије који могу да заштите податке појавиће се много раније од квантног рачунара који може да хакује било шта. Такви кораци ће помоћи да се неутралишу негативни аспекти и максимизирају користи - ово ће функционисати и са машинским учењем и са биотехнологијама. Стога сам убеђен да ћемо квантне компјутере користити управо за решавање најтежих проблема са којима се човечанство данас суочава.
Опширније:
Археолози су званично потврдили легенде из Библије
Испоставило се шта се дешава са ћелијама тела када срце умре
Старлинк сигнал је хакован да се користи као алтернатива ГПС-у