“ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีควอนตัมมีความก้าวหน้าอย่างมาก"
— สื่อเขียนมากมาย
— เทคโนโลยีควอนตัมดึงดูดอย่างมากความสนใจด้วยเหตุผลหลายประการ อย่างแรก มันเกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ควอนตัม ซึ่งเป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจมาก ซึ่งอธิบายวัตถุที่เล็กที่สุดที่เราโต้ตอบได้ วิทยาศาสตร์นี้ช่วยอธิบายสถานะของวัตถุควอนตัมรวมทั้งจัดการด้วย ข้อสรุปที่ได้จากการพิจารณาเชิงควอนตัมมักขัดแย้งกับสิ่งที่เราคุ้นเคย นั่นคือประสบการณ์ "คลาสสิก" ของเรา
ประการที่สอง อุปกรณ์แรกกำลังปรากฏขึ้นและอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นบนหลักการของการควบคุมระบบควอนตัมแต่ละตัว และการพัฒนาทำให้สามารถแก้ปัญหาที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ไม่สามารถรับมือได้ คุณสามารถแก้ไขงานที่สำคัญอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การส่งข้อมูลในลักษณะที่รับรองความปลอดภัยโดยกฎทางกายภาพพื้นฐาน ตลอดจนการวัดค่าพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิ พารามิเตอร์ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และอื่นๆ ด้วยความแม่นยำสูงสุดที่อนุญาต
ช่องว่างระหว่างความคาดหวังจากเทคโนโลยีควอนตัมและมีสถานะที่แท้จริงของการพัฒนา แต่ก็ไม่สำคัญ ชุมชนผู้เชี่ยวชาญค่อนข้างอนุรักษ์นิยม พูดถึงความก้าวหน้าทีละน้อยและการเปลี่ยนจากง่ายไปซับซ้อน หากคุณดูสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา มันเป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ ในด้านการคำนวณควอนตัม เราได้เปลี่ยนจากการสาธิตหลักการพื้นฐานของการทำงานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ควอนตัมประเภทต่างๆ ไปจนถึงการแก้ปัญหาทางคอมพิวเตอร์ที่ไม่สามารถเข้าถึงคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกได้
Alexey Fedorov
— คุณมีเครื่องหมายใด ๆ ที่การพัฒนาในพื้นที่นี้ควรค่าแก่ความสนใจหรือไม่? ตอนนี้ทุกคนกำลังมุ่งเน้นไปที่จำนวน qubits - นี่เป็นตัวบ่งชี้วัตถุประสงค์หรือไม่?
— ไม่ใช่จำนวน qubits ที่เป็นพารามิเตอร์แยกต่างหากช่วยประเมินสถานะของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม หากคุณสนใจในความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และต้องการทำความเข้าใจสถานะของมัน เท่าที่ผลลัพธ์นี้หรือผลลัพธ์นั้นควรค่าแก่การเอาใจใส่ มีสูตรหนึ่งที่ง่ายและถูกต้องมาก - เพื่อตรวจสอบว่าผลลัพธ์ได้รับการตรวจสอบโดยชุมชนวิทยาศาสตร์แล้ว
ตัวอย่างเช่น Google ก่อนการสาธิตควอนตัมความเป็นเลิศเตรียมบทความทางวิทยาศาสตร์อย่างรอบคอบ พวกเขาทำงานกับมันมาเป็นเวลานานฉันคิดว่าประมาณหนึ่งปีเพื่อโน้มน้าวชุมชนวิทยาศาสตร์ถึงความถูกต้องของข้อสรุป บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์พร้อมกับเนื้อหาเพิ่มเติมจำนวนมหาศาลในวารสารทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดฉบับหนึ่ง ดังนั้นแม้จะมีปัญหาเรื่อง "ความร้อนสูงเกินไป" และการประเมินโอกาสที่สูงเกินไปเมื่อประเมินเทคโนโลยีจะเป็นการดีที่จะดูสถานะของสิ่งตีพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ในหัวข้อนี้ในวารสารชั้นนำ
เมื่อพูดถึงจำนวน qubits ชุมชนพยายามเลือกตัวเลขที่เข้าใจได้หนึ่งหมายเลขเพื่ออธิบายความคืบหน้าทั้งหมด ดังนั้นเราจึงเห็นสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับ 2, 10, 15, 5,000 qubits - แต่สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร สมมติฐานที่ระมัดระวังของฉันคือในอนาคตอันใกล้นี้เราจะไม่ได้ยินเกี่ยวกับจำนวน qubits มากขึ้น แต่เกี่ยวกับความสามารถของระบบในการแก้ปัญหาจริง
มีอีกทิศทางหนึ่งของเทคโนโลยีควอนตัม -การสื่อสารควอนตัมหรือการกระจายคีย์ควอนตัมที่แม่นยำยิ่งขึ้น หลักเกณฑ์อื่นๆ ได้แก่ ความเร็วของการสร้างคีย์ ความสามารถในการบูรณาการโซลูชันควอนตัมเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานแบบคลาสสิก หลายคนประเมินการพัฒนาอย่างมีสติมากกว่าตัวชี้วัดหรือพารามิเตอร์ตัวเดียว
— เทคโนโลยีใดในพื้นที่นี้ที่คุณสนใจเป็นการส่วนตัว
- ฉันเริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่าฉันมีส่วนร่วมในควอนตัมการสื่อสารและการเข้ารหัสหลังควอนตัม เหล่านี้เป็นสองประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการปกป้องข้อมูลในยุคของคอมพิวเตอร์ควอนตัม หากคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีประสิทธิภาพเพียงพอ—มี qubits ที่ดีมากมาย—จะสามารถถอดรหัสอัลกอริธึมการเข้ารหัสบางตัวในปัจจุบันได้ เราได้พัฒนาอุปกรณ์ป้องกันข้อมูล อัลกอริธึม และเครื่องมือรุ่นใหม่ที่สามารถตอบโต้ภัยคุกคามได้โดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม เทคโนโลยีเหล่านี้ได้เข้าสู่ระยะพัฒนาแล้วและไม่ได้พัฒนาโดย RCC แต่โดยแต่ละบริษัท
ความสนใจของฉันในปัจจุบันคือการคำนวณควอนตัมเราทำงานในด้านการสร้างอัลกอริทึมและซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต ความท้าทายหลักสำหรับชุมชนอัลกอริธึมควอนตัมทั้งหมดคือการทำความเข้าใจว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะบรรลุความเหนือกว่าด้านการคำนวณในการแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมรุ่นปัจจุบันหรืออนาคต
ความปลอดภัยของข้อมูลเป็นภัยคุกคามเดียวที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมก่อขึ้นหรือไม่ หรือมีประเด็นอื่นที่น่าเป็นห่วง?
— ภัยคุกคามหลักอยู่ในทิศทางของการจัดหาความปลอดภัยของข้อมูล แต่มีปัญหาอื่นๆ เราไม่สามารถตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาบางอย่างด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ควอนตัม ดังนั้นเราจึงไม่สามารถใช้งานได้ แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาเฉพาะ - มันมีอยู่ในซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกเช่นกัน ท้ายที่สุดถ้าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในสำเนาเดียวแก้ปัญหาบางอย่างได้จะตรวจสอบวิธีแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร ในการคำนวณแบบคลาสสิก ผู้คนต่างคิดกันมานานหลายทศวรรษเกี่ยวกับวิธีการทำเช่นนี้และเครื่องมือเหล่านี้สามารถปรับให้เข้ากับการคำนวณควอนตัมได้อย่างไร
- ในด้าน AI และแมชชีนเลิร์นนิง มักมีการพูดถึงกฎระเบียบภายนอกเพื่อไม่ให้เทคโนโลยีควบคุมไม่ได้ มีการพูดถึงเทคโนโลยีควอนตัมด้วยหรือยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงเรื่องนี้?
– ประสบการณ์การเรียนรู้ของเครื่องจะเป็นประโยชน์สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม - บวกหรือลบเรากำลังพูดถึงสิ่งเดียวกัน แต่จะใช้งานอย่างไร? ฉันคิดว่าเราจำเป็นต้องไว้วางใจเทคโนโลยีที่ซับซ้อน แม้ว่าเราจะไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่ามันทำงานอย่างไร จะสามารถทำงานร่วมกับโซลูชันเหล่านี้ได้ และเราสามารถมั่นใจได้ว่าจะไม่เป็นอันตรายต่อเรา
— คุณไม่กังวลหรือว่ากฎระเบียบที่เงอะงะจะหยุดความคืบหน้าในพื้นที่นี้?
ฉันเป็นนักคิดบวกทางเทคโนโลยี ฉันเชื่อว่าเทคโนโลยีใดๆ ก็ตาม แม้จะมีความเสี่ยง แต่ก็มีข้อดีเป็นหลักหากได้รับการปฏิบัติอย่างสมเหตุสมผล
"วารสารชั้นนำยังคงเป็นกลาง - อย่างที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ควรเป็น"
— เป็นการยากที่จะจัดการกับเทคโนโลยีควอนตัมในรัสเซียหรือไม่? ใครเป็นลูกค้าหลักตอนนี้ เขาอยากได้ผลอะไร?
— มีแนวโน้มว่ารัฐเป็นหลักนักลงทุนในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม ถ้าคุณดูที่เงินทุน ส่วนใหญ่มาจากโครงการของรัฐบาล ซึ่งเรียกว่าแผนงานสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม พวกเขาอยู่ในประเทศเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วทั้งหมด - สหรัฐอเมริกา, ประเทศในสหภาพยุโรป, แคนาดา, ญี่ปุ่น, บริเตนใหญ่, ออสเตรเลีย, จีน
นอกจากนี้ยังมีเงินทุนจำนวนมากจากบริษัทเอกชนและนักลงทุน เงินส่วนตัวช่วยให้คุณเคลื่อนไหวได้เร็วขึ้นมากและต้องการการรายงานที่ง่ายขึ้น และในบางพื้นที่ เราเห็นประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในการเริ่มต้น ซึ่งบางแห่งในองค์กรที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลแบบดั้งเดิม โทนถูกกำหนดโดย Google, IBM, Intel และมหาวิทยาลัยพันธมิตรของพวกเขา
ในรัสเซีย แนวโน้มการระดมทุนจากเรายังมีสถานะต่างๆ อีกด้วย เราได้นำแผนงานสำหรับการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาใช้ ซึ่งกำลังดำเนินการเพื่อสร้างตัวประมวลผลควอนตัมและซอฟต์แวร์ระบบคลาวด์หลายตัว เหล่านี้เป็นกองทุนที่สำคัญ แต่ทุกอย่างสัมพันธ์กัน วันหนึ่ง หลังจากการบรรยายที่ฉันพูดคุยเกี่ยวกับเงินทุน นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานด้านเทคโนโลยีชีวภาพเข้ามาหาฉันและสงสัยว่าทำไมเงินเพียงเล็กน้อยในโลกนี้จึงถูกใช้ไปกับเทคโนโลยีควอนตัม
— เทคโนโลยีควอนตัมพัฒนาขึ้นในรัสเซียอย่างไร? มีบริษัทสตาร์ทอัพทำแบบนี้ไหม?
- พลวัต.ในอดีต เทคโนโลยีควอนตัมส่วนใหญ่ถูกคิดค้นขึ้นในสหภาพโซเวียตและรัสเซีย หากคุณดูรางวัลโนเบลที่ได้รับรางวัลสำหรับเทคโนโลยีควอนตัมคลื่นลูกแรก สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับงานในสาขาฟิสิกส์อุณหภูมิต่ำ ซึ่งกลายเป็นพื้นฐานของการคำนวณควอนตัมสมัยใหม่ โรงเรียนและความสนใจของเราได้รับการอนุรักษ์ไว้ ทุกอย่างเอื้ออำนวยต่อการทำงานในทิศทางนี้ แม้แต่ความคิดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Richard Fein ในสหรัฐอเมริกาและ Yuri Mann นักคณิตศาสตร์ชาวโซเวียตก็เกิดขึ้นพร้อมกัน
ตอนนี้แผนคือการพัฒนาควอนตัมเหล็ก, โปรเซสเซอร์ตามหลักการทางกายภาพต่างๆ การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าสามารถเคลื่อนที่ไปในทิศทางนี้ได้ นี่เป็นพื้นที่ที่มีการแข่งขันสูง ทุกวันมีแนวคิดใหม่ ๆ ที่ต้องได้รับการตอบสนอง ฉันเป็นคนมองโลกในแง่ดี คุณต้องเสนอสิ่งใหม่และก้าวไปในทิศทางของคุณเอง และอย่าใช้การพัฒนาของคุณโดยอาศัยแนวคิดของคนอื่นทั้งหมดเพื่อที่จะได้ทันใครสักคนในสักวันหนึ่ง และในอนาคตเพื่อที่จะแซงหน้า
มีสตาร์ทอัพควอนตัมฉันได้พูดคุยเกี่ยวกับ QRate และ QApp ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเข้ารหัสควอนตัมและหลังควอนตัมตามลำดับ ขณะนี้เรากำลังดำเนินการเปิดตัวสตาร์ทอัพด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัม
— การขาดเงินทุนเกี่ยวข้องกับขอบฟ้าการวางแผนที่ยาวนานในการคำนวณควอนตัมหรือไม่?
— ใช่ นักลงทุนเอกชนต้องการผลลัพธ์ที่ชัดเจนและขอบเขตเวลาที่เหมาะสม การลงทุนภาครัฐช่วยให้เราสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างมีกลยุทธ์มากขึ้น แต่เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาและปรับตัว การลงทุนเหล่านี้ก็จะเพิ่มขึ้นและเปลี่ยนแปลงไปในรูปแบบอื่นๆ
— การแยกตัวออกจากชุมชนนักวิทยาศาสตร์นานาชาติส่งผลต่องานของคุณอย่างไร?
— มีช่วงที่ปั่นป่วนมากซึ่งทำให้เพื่อนร่วมงานในตำแหน่งที่ค่อนข้างยาก แต่เรายังคงเปิดกว้างสำหรับการมีปฏิสัมพันธ์ ความยากลำบากและอุปสรรคปรากฏขึ้นจากอีกด้านหนึ่ง - มักจะถูกกำหนดโดยกฎการบริหาร แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันเห็นแนวโน้มในเชิงบวก เราดำเนินการต่อบทความและผลงานที่เราวางแผนร่วมกับเพื่อนร่วมงาน ฉันหวังว่าสิ่งนี้จะดำเนินต่อไป
มันยากที่จะคาดเดา แต่เรามีเวลาค่อนข้างนานขอบฟ้าของการวางแผนการทำงานร่วมกัน แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะย้ายตามแผน แต่ก็มีส่วนเกิน - บางครั้งนักวิจัยเขียนความคิดเห็นแปลก ๆ เกี่ยวกับความจำเป็นในการยืนยันหรือปฏิเสธการมีส่วนร่วมในแนวคิดทางการเมืองบางอย่าง แต่โดยทั่วไปแล้ว วารสารชั้นนำยังคงเป็นกลาง - ตามที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ควรเป็น ตัวอย่างเช่น เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียยังคงตีพิมพ์ในสิ่งพิมพ์ของ American Physical Society ทุกอย่างได้รับการเก็บรักษาไว้ทุกอย่างใช้งานได้
“บางคนบอกว่าไม่มีใครต้องการเทคโนโลยีควอนตัม อื่นๆ-ว่าแก้ปัญหาได้ทุกปัญหา"
- มีความเข้าใจผิดหรือความไม่ถูกต้องที่คุณจับตาบ่อยที่สุดหรือไม่?
- สิ่งสำคัญคือขั้วของความคิดเห็นเกี่ยวกับควอนตัมเทคโนโลยี บางคนบอกว่าไม่มีใครต้องการการคำนวณด้วยควอนตัม ว่ามันใช้งานไม่ได้ และไม่สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ บทความทางวิทยาศาสตร์ดังกล่าวยังคงได้รับการตีพิมพ์มาจนถึงทุกวันนี้ และมีเพื่อนร่วมงานที่มองโลกในแง่ดีมากเกินไปที่พยายามใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสำหรับทุกอย่างและแก้ปัญหาต่างๆ
มุมมองสุดขั้วทั้งสองทำให้ฉันสับสน แต่ก็มีตำแหน่งที่สมเหตุสมผลเช่นกัน เรายังมีเหตุผลที่เชื่อได้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะช่วยเร่งความเร็วในปัญหาบางประเภทได้ ฉันใช้แนวทางที่สมดุล มุ่งเน้นไปที่การทดสอบสมมติฐาน และหากบางข้อไม่ได้รับการยืนยัน ก็ไม่มีอะไรผิดปกติ นั่นเป็นเพียงสมมติฐาน
มันตลกดีที่นักฟิสิกส์มีหัวใจจริงๆโรแมนติก ดังนั้นบางครั้งพวกเขาจึงเลือกชื่อที่ไม่ประสบความสำเร็จมากที่สุดสำหรับงานทางวิทยาศาสตร์หรือปรากฏการณ์ ตัวอย่างเช่น มีการเทเลพอร์ตควอนตัม คำถามมักเกิดขึ้น: เป็นไปได้ไหมที่จะเคลื่อนย้ายบุคคลโดยใช้วิธีการเคลื่อนย้ายมวลสารควอนตัม? แต่เราต้องเข้าใจว่าการเคลื่อนย้ายมวลสารควอนตัมไม่ใช่การเคลื่อนที่ทางกายภาพของมวลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง แต่เป็นการถ่ายโอนสถานะควอนตัม
คำศัพท์มากมายที่ปรากฏในทางวิทยาศาสตร์ชุมชนคุณต้องอธิบายให้ถูกต้อง ตัวอย่างเช่น กระแสจิตหลอกควอนตัมเป็นปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์อย่างสมบูรณ์ หรือพูดโฮมีโอพาธีควอนตัมด้วย หากมองทั้งหมดนี้ด้วยตาที่ไม่ได้เตรียมตัวไว้ อาจเกิดความสับสนได้ แต่ในกรณีนี้ คำเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับคำจำกัดความที่เป็นที่ยอมรับของกระแสจิตและโฮมีโอพาธีย์
— คนธรรมดาสามารถสัมผัสคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้หรือไม่?
— ใช่ เขียนอัลกอริทึมควอนตัมพื้นฐานและเพื่อดูว่าสามารถเร่งการแก้ปัญหาด้วยวิธีนี้ได้ ความงามของอัลกอริธึมดังกล่าวค่อนข้างเรียบง่ายและสวยงาม สามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม เพื่อดูบทบาทของสิ่งกีดขวางและการซ้อนทับในการแก้ปัญหา
หรือคุณสามารถมาเที่ยวรัสเซียศูนย์ควอนตัม เพื่อดูว่าเทคโนโลยีเหล่านี้อยู่ในขั้นใด พัฒนาอย่างไรโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ทั้งหมด ก่อนที่มันจะกลายเป็นอุปกรณ์ที่ใช้จริงในทางปฏิบัติ
— ทำไมคุณถึงเป็นคนมองโลกในแง่ดีทางเทคโนโลยี คุณมีข้อโต้แย้งอะไรบ้างที่เทคโนโลยีจะไม่ทำร้ายเรา?
- นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าทุกอย่างไม่มีด้านหนึ่งที่ชัดเจน ประวัติศาสตร์แสดงให้เห็นว่าความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์หรือเทคโนโลยีเดียวกันสามารถนำมาใช้ในรูปแบบที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีนิวเคลียร์ให้ทั้งพลังงานและอาวุธชนิดใหม่แก่เรา
แต่ฉันเป็นคนมองโลกในแง่ดีเพราะแง่บวกเทคโนโลยีจะยังคงถูกนำมาใช้เพื่อให้บรรลุความก้าวหน้าโดยรวม นอกจากนี้ยังใช้งานได้กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมอีกด้วย อุปกรณ์และเทคโนโลยีที่สามารถปกป้องข้อมูลจะปรากฏเร็วกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สามารถแฮ็กอะไรก็ได้ ขั้นตอนดังกล่าวจะช่วยต่อต้านด้านลบและเพิ่มผลประโยชน์สูงสุด ซึ่งจะใช้ได้กับทั้งการเรียนรู้ของเครื่องและเทคโนโลยีชีวภาพ ดังนั้น ฉันจึงเชื่อมั่นว่าเราจะใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างแม่นยำเพื่อแก้ไขปัญหาที่ยากที่สุดที่มนุษยชาติเผชิญอยู่ทุกวันนี้
อ่านเพิ่มเติม:
นักโบราณคดีได้ยืนยันตำนานจากพระคัมภีร์อย่างเป็นทางการแล้ว
ปรากฎว่าเกิดอะไรขึ้นกับเซลล์ของร่างกายเมื่อหัวใจตาย
สัญญาณ Starlink ถูกแฮ็กเพื่อใช้เป็นทางเลือกแทน GPS