“Son 25 yılda kuantum teknolojilerinde muazzam bir ilerleme oldu."
— Medya çok yazıyor
— Kuantum teknolojileri büyük ilgi görüyorbirkaç nedenden dolayı dikkat Birincisi, etkileşime girebileceğimiz en küçük nesneleri tanımlayan çok ilginç bir bilimsel teori olan kuantum fiziği ile ilgilidir. Bu bilim, kuantum nesnelerinin durumlarını tanımlamaya ve onları yönetmeye yardımcı olur. Kuantum mekaniği değerlendirmelerinden çıkarılan sonuçlar, genellikle alışkın olduğumuz şeyle, "klasik" deneyimimizle çelişir.
İkincisi, ilk cihazlar şimdi ortaya çıkıyor veBireysel kuantum sistemlerini kontrol etme ilkelerine dayanan cihazlar ve bunların gelişimi, modern süper bilgisayarların baş edemediği sorunları çözmeyi mümkün kılar. Diğer önemli görevleri çözebilirsiniz. Örneğin, bilgileri, güvenliği temel fiziksel yasalarla garanti altına alacak şekilde iletmek ve ayrıca çevresel parametreleri, sıcaklığı, elektromanyetik alanların parametrelerini vb. izin verilen maksimum doğrulukla ölçmek.
Kuantum teknolojilerinden beklentiler ilegelişimlerinin gerçek bir durumu vardır, ancak kritik değildir. Uzman topluluğu oldukça muhafazakar, kademeli ilerlemeden ve basitten karmaşığa geçişten bahsediyor. Son 25 yılda olanlara bakarsanız, ileriye doğru devasa bir sıçramadır. Kuantum hesaplama alanında, çeşitli kuantum hesaplama cihazlarının temel çalışma prensiplerini göstermekten, klasik bilgisayarların erişemeyeceği hesaplama problemlerini çözmeye geçtik.
Alexey Fedorov
— Bu alandaki gelişmenin dikkate değer olduğuna dair işaretleriniz var mı? Şimdi herkes kübit sayısına odaklanıyor - bu nesnel bir gösterge mi?
— Ayrı bir parametre olarak kübit sayısı, kuantum hesaplamanın gelişim durumunu değerlendirmeye yardımcı olmaz.Herhangi bir bilimsel başarı ile ilgileniyorsanız ve durumunu anlamak istiyorsanız, ne ölçüdeYa da başka bir sonuç dikkate değer, basit ve çok doğru bir tarif var– Sonuçların bilimsel topluluk tarafından doğrulanıp doğrulanmadığını kontrol edin.
Örneğin, Google kuantumun gösterilmesinden önceExcellence özenle hazırlanmış bir bilimsel makale. Bilimsel topluluğu sonuçların doğruluğuna ikna etmek için uzun süre çalıştılar, sanırım bir yıl kadar. Makale, en saygın bilimsel dergilerden birinde muazzam miktarda ek materyalle birlikte yayınlandı. Bu nedenle, "aşırı ısınma" ve fırsatların fazla tahmin edilmesi sorunlarına rağmen, teknolojileri değerlendirirken, önde gelen dergilerde bu konuyla ilgili bilimsel yayınların durumuna bakmak iyi olacaktır.
Kübit sayısından bahsetmişken, topluluktüm ilerlemeyi açıklamak için anlaşılır bir sayı seçmeye çalışır. Bu nedenle, yaklaşık 2, 10, 15, 5.000 kübitlik yayınlar görüyoruz - peki bu ne anlama geliyor? Benim ihtiyatlı varsayımım, yakın gelecekte kübitlerin sayısı hakkında değil, sistemlerin gerçek sorunları çözme yeteneği hakkında giderek daha fazla şey duyacağımız yönünde.
Kuantum teknolojilerinin başka bir yönü daha var - kuantum iletişimi veya daha doğrusu kuantum anahtar dağıtımı.Burada anahtar üretme hızı, kuantum çözümlerini klasik altyapıya entegre etme olasılığı gibi kriterler farklıdır.Birçoğu, gelişmeler konusunda tek bir metrik veya parametreden daha ayıktır.
— Bu alandaki hangi teknolojilerle kişisel olarak ilgileniyorsunuz?
- Kuantumla meşgul olduğum gerçeğiyle başladımiletişim ve kuantum sonrası kriptografi. Bunlar, bir kuantum bilgisayarın ortaya çıktığı çağda bilginin korunmasıyla ilgili iki alandır. Bir kuantum bilgisayar yeterince güçlüyse -bir sürü iyi kübitle- günümüzün bazı kriptografik algoritmalarını kırabilecektir. Kuantum bilgisayar kullanarak tehditlere karşı koyabilecek yeni nesil veri koruma cihazları, algoritmalar ve araçlar geliştiriyoruz. Bu teknolojiler zaten olgun bir aşamaya ulaştı ve RCC tarafından değil, bireysel şirketler tarafından geliştiriliyor.
Şimdi kuantum hesaplamaya odaklandım.Geleceğin kuantum bilgisayarları için algoritmalar ve yazılımlar oluşturma alanında çalışıyoruz.Tüm kuantum algoritması topluluğu için temel zorluk, mevcut veya gelecek nesil kuantum bilgisayarlarla pratik sorunları çözmede hesaplama üstünlüğü elde etmenin mümkün olup olmadığını anlamaktır.
Kuantum bilgisayarların oluşturduğu tek tehdit veri güvenliği mi? Yoksa endişe edilecek başka yönler var mı?
— Asıl tehdit, sağlama yönündedir.bilgi Güvenliği. Ancak başka zorluklar da var - kuantum bilgisayarların yardımıyla bazı problemlerin çözümünü doğrulayamıyoruz, bu yüzden onları kullanamıyoruz. Ancak bu benzersiz bir sorun değil - klasik süper hesaplamada da var. Sonuçta, tek bir kopyadaki bir süper bilgisayar bir sorunu çözerse, bu çözüm nasıl doğrulanır? Klasik hesaplamada, insanlar onlarca yıldır bunun nasıl yapılacağını ve bu araçların kuantum hesaplamaya nasıl uyarlanabileceğini düşünüyorlar.
- Yapay zeka ve makine öğrenimi alanında, teknolojinin kontrolden çıkmaması için genellikle dış düzenlemelerden bahsediliyor. Kuantum teknolojilerinde de böyle konuşmalar var mı, yoksa bunun hakkında konuşmak için çok mu erken?
– Makine öğrenimi deneyimi aşağıdakiler için faydalı olacaktır.kuantum bilgisayarlar - artı veya eksi aynı şeyden bahsediyoruz. Ama nasıl kullanılır? Nasıl çalıştıklarını tam olarak anlamasak bile karmaşık teknolojilere güvenmemiz gerektiğini düşünüyorum. Bu çözümlerle çalışmak mümkün olacak ve bize zarar vermemelerini sağlayabiliriz.
— Beceriksiz düzenlemenin bu alandaki ilerlemeyi durduracağından endişelenmiyor musunuz?
Ben bir teknolojik pozitivistim. Herhangi bir teknolojinin, risklerine rağmen, makul bir şekilde ele alındığında esas olarak avantajları olduğuna inanıyorum.
"Önde gelen dergiler tarafsız kalıyor - modern bilimin olması gerektiği gibi"
— Rusya'da kuantum teknolojileriyle uğraşmak zor mu? Şimdi ana müşteri kim, sonuç olarak ne elde etmek istiyor?
— Devletin esas olduğu yönünde bir eğilim var.kuantum teknolojilerinin geliştirilmesinde yatırımcı. Finansmana bakarsanız, bunun büyük kısmı, kuantum teknolojilerinin geliştirilmesi için yol haritaları olarak adlandırılan hükümet programları aracılığıyla gelir. Tüm gelişmiş teknolojik ülkelerde bulunurlar - ABD, AB ülkeleri, Kanada, Japonya, Büyük Britanya, Avustralya, Çin.
Ayrıca, büyük miktarda finansman var.özel şirketlerden ve yatırımcılardan Özel para, çok daha hızlı hareket etmenizi sağlar ve daha kolay raporlama gerektirir. Ve bazı alanlarda, geleneksel olarak bilgi işlemle ilişkilendirilen şirketlerde, yeni başlayanlarda en iyi performansı görüyoruz. Ton, Google, IBM, Intel ve ortak üniversiteler tarafından belirlenir.
Rusya'da, finansmana yönelik eğilimAyrıca devletlerimiz var, içinde birkaç kuantum işlemci ve bulut yazılımı oluşturmak için çalışmaların sürdüğü kuantum hesaplamanın geliştirilmesi için bir yol haritası benimsedik. Bunlar önemli fonlar, ancak her şey göreceli. Bir gün, fonlama hakkında konuştuğum bir konferanstan sonra, biyoteknoloji alanında çalışan bir bilim adamı bana yaklaştı ve dünyada kuantum teknolojilerine neden bu kadar az para harcandığını merak etti.
— Rusya'da kuantum teknolojileri nasıl gelişiyor? Bunu yapan startuplar var mı?
- Dinamik.Tarihsel olarak, kuantum teknolojileri için çok şey SSCB ve Rusya'da icat edildi. Birinci dalga kuantum teknolojileri için verilen Nobel Ödüllerine bakarsanız, bunlar modern kuantum hesaplamanın temeli haline gelen düşük sıcaklık fiziği alanındaki çalışmalarla ilişkilidir. Okulumuz ve ilgimiz korunmuştur, her şey bu yönde çalışmaya elverişlidir. ABD'de Richard Fein ve Sovyet matematikçisi Yuri Mann'ın kuantum bilgisayar fikri bile paralel olarak ortaya çıktı.
Şimdi planlar bir kuantum geliştirmekdemir, çeşitli fiziksel prensiplerde işlemciler. Uygulama, bu yönde hareket etmenin mümkün olduğunu göstermektedir. Bu çok rekabetçi bir alan, her gün yanıtlanması gereken yeni fikirler var. İyimserim - bir gün birini yakalamak ve gelecekte sollamak için yeni bir şey önermeli ve kendi yönünüzde hareket etmelisiniz ve gelişmelerinizi tamamen başkalarının fikirlerine dayandırmamalısınız.
Sırasıyla kuantum ve kuantum sonrası kriptografi ile ilgilenen QRate ve QApp'ten daha önce bahsetmiştim.Şu anda kuantum hesaplama alanında bir girişim başlatmak için çalışıyoruz.
— Finansman eksikliği, kuantum hesaplamadaki uzun planlama ufku ile mi ilgili?
— Evet, özel yatırımcıların net sonuçlara veyeterli zaman ufku. Kamu yatırımı biraz daha stratejik hareket etmemizi sağlıyor. Ancak teknoloji geliştikçe ve uyum sağladıkça bu yatırımlar artacak ve başka biçimler alacaktır.
— Uluslararası bilim adamlarından oluşan topluluktan soyutlanmanız işinizi nasıl etkiledi?
— Çok çalkantılı bir dönem yaşandı.meslektaşları oldukça zor bir durumda. Ama biz etkileşime açıktık ve açık kaldık. Diğer taraftan zorluklar ve engeller ortaya çıktı - genellikle idari kurallar tarafından dayatıldılar. Ancak son zamanlarda olumlu bir eğilim görüyorum. Planladığımız ortak yazılara ve çalışmalara meslektaşlarımızla devam ettik. Umarım bu devam eder.
Tahmin etmek zor, ama oldukça uzun bir süremiz var.ortak çalışma planlamasının ufku. Plana göre hareket etmek mümkün olsa da, aşırılıklar var - bazen araştırmacılar belirli siyasi fikirlere katılımı onaylama veya reddetme ihtiyacı hakkında garip yorumlar yazıyor. Ancak genel olarak, önde gelen dergiler tarafsız kalıyor - modern bilimin olması gerektiği gibi. Örneğin, son zamanlarda Rus bilim adamları, Amerikan Fizik Derneği'nin yayınlarında yayınlamaya devam ettiler. Her şey korunur, her şey çalışır.
“Bazıları kimsenin kuantum teknolojilerine ihtiyacı olmadığını söylüyor. Diğerleri ise her türlü sorunu çözebileceklerini"
- En sık dikkatinizi çeken yanılgılar veya yanlışlıklar var mı?
- Ana olan, kuantum hakkındaki görüşlerin kutupluluğudur.teknolojiler. Bazıları kimsenin kuantum hesaplamaya ihtiyaç duymadığını, asla çalışmayacağını ve kuantum bilgisayarların inşa edilemeyeceğini söylüyor. Bu tür bilimsel makaleler bu güne kadar yayınlanmaya devam ediyor. Ve her şey için bir kuantum bilgisayarı kullanmaya ve herhangi bir sorunu çözmeye çalışan aşırı iyimser meslektaşlar var.
Her iki aşırı bakış açısı da benişaşkınlık ama aynı zamanda mantıklı bir konum da var. Kuantum bilgisayarın bazı problem sınıflarında hızlanma sağlayacağına inanmak için hala nedenimiz var. Ben dengeli bir yaklaşımdan yanayım, hipotezleri test etmeye odaklanıyorum ve eğer bazıları doğrulanmıyorsa bunda yanlış bir şey yok, bunlar sadece hipotezdir.
Fizikçilerin görünüşe göre bu konuda samimi olmaları da komikromantik. Bu nedenle bazen bilimsel çalışmalar veya olaylar için en başarılı isimleri seçmezler. Örneğin kuantum ışınlanma var. Sık sık şu soru ortaya çıkıyor: Bir kişiyi kuantum ışınlama yöntemlerini kullanarak ışınlamak mümkün mü? Ancak kuantum ışınlanmanın kütlenin bir noktadan diğerine fiziksel hareketi değil, kuantum durumlarının aktarımı olduğunu anlamalıyız.
Bilimsel olarak karşımıza çıkan birçok terimtopluluk, düzgün bir şekilde açıklamanız gerekir. Örneğin, kuantum sözde telepati tamamen bilimsel bir olgudur. Veya diyelim ki, kuantum homeopati de. Tüm bunlara hazırlıksız bir gözle bakarsanız, şaşkınlık ortaya çıkabilir. Ancak bu durumda, terimler telepati ve homeopatinin kanonik tanımıyla çok uzaktan ilişkilidir.
— Sıradan insanlar kuantum bilgisayarlara dokunabilir mi?
— Evet, temel bir kuantum algoritması yazın vesorunun çözümünün bu şekilde hızlandırılabileceğini görmek için. Bu tür algoritmaların güzelliği, oldukça basit ve güzel olmalarıdır. Kuantum hesaplamanın nasıl çalıştığını anlamak, problem çözmede dolaşıklık ve süperpozisyonun rolünü görmek için kullanılabilirler.
Ya da Rusya'ya bir geziye gelebilirsiniz.Bu teknolojilerin hangi aşamada olduğunu, pratikte gerçekten kullanılan cihazlar haline gelmeden önce bütün bir bilim insanı ekibi tarafından nasıl geliştirildiklerini görmek için kuantum merkezini inceledik.
— Neden tekno-iyimsersiniz? Teknolojinin bize zarar vermeyeceğine dair hangi argümanlarınız var?
- Bu büyük ölçüde her şeyin sahip olmadığı gerçeğinden kaynaklanmaktadır.bir açık taraf. Tarih, aynı bilimsel başarının veya teknolojinin farklı şekillerde kullanılabileceğini göstermektedir. Örneğin, nükleer teknoloji bize hem enerji hem de yeni bir silah türü verdi.
Ama iyimserim çünkü olumlu yönlerigenel ilerlemeyi sağlamak için teknoloji hâlâ kullanılacaktır. Bu aynı zamanda kuantum bilişimde de işe yarıyor; verileri koruyabilen cihazlar ve teknolojiler, her şeyi hackleyebilen bir kuantum bilgisayardan çok daha erken ortaya çıkacak. Bu tür adımlar, olumsuz yönlerin etkisiz hale getirilmesine ve faydaların en üst düzeye çıkarılmasına yardımcı olacaktır; bu, hem makine öğreniminde hem de biyoteknolojilerde işe yarayacaktır. Bu nedenle kuantum bilgisayarları tam olarak insanlığın bugün karşılaştığı en zor sorunları çözmek için kullanacağımıza inanıyorum.
Daha fazla oku:
Arkeologlar İncil'deki efsaneleri resmen doğruladılar
Kalp öldüğünde vücudun hücrelerine ne olduğu ortaya çıktı
Starlink sinyali, GPS'e alternatif olarak kullanılmak üzere hacklendi