В настоящее время только у очень малого числа научных учреждений и лабораторий имеется доступ даже к не очень сложным квантовым компьютерами. Компания Lockheed Martin владеет квантовым компьютером компании D-Wave, такой же компьютер был приобретен не так давно совместно с НАСА компанией Google, а остальные экспериментальные квантовые вычислительные системы можно перечесть буквально по пальцам. Такая ограниченная доступность квантовых систем вызывает обеспокоенность у некоторых ученых, в частности у ученых из университета Бристоля в Великобритании. Они справедливо считают, что в момент, когда произойдет столь ожидаемая квантовая “революция”, возникнет острый дефицит квалифицированных специалистов и другие проблемы, связанные с этим.
“Квантовый компьютер может выполнить некоторые типы расчетов гораздо быстрее обычных компьютеров. Но, как и обычный компьютер, его также необходимо программировать. Несмотря на разработку квантовых алгоритмов и специализированного языка программирования, сейчас в мире имеется лишь малая горстка квалифицированных специалистов, способных на это” – рассказывает Джереми О’Брайен (Jeremy O’Brien), исследователь из университета Бристоля, занимающийся областью квантовых вычислений.
Для решения вышеупомянутой проблемы исследователи из университета Бристоля собираются подключить к Интернету несложную квантовую вычислительную систему, чип Qcloud, разработанный ими для реализации технологий облачных квантовых вычислений. Благодаря этому в скором времени любой желающий с помощью веб-браузера сможет подключиться к этому квантовому компьютеру и поэкспериментировать с базовыми алгоритмами квантовых вычислений.
Квантовый чип Qcloud, разработанный в университете Бристоля, является классической квантовой вычислительной системой, всего с двумя квантовыми битами, кубитами, в которой вычисления производятся на счет двух запутанных фотонов, движущихся по системе специальных световодов. Программирование этого компьютера заключается в программировании по времени уровня запутанности фотонов, что позволяет произвести определенные вычисления.
Будущие “квантовые” программисты смогут воспользоваться онлайн-тренажером, реализующим все функции чипа Qcloud. В этой обучающей программе они освоят базовые принципы и основные алгоритмы, использующие в своей работе принципы квантовой механики для решения различных задач. После усвоения вышеописанного материала пользователи смогут попытаться сконфигурироваь квантовый чип, используя эмулятор, и добиться определенного результата. По мере приобретения достаточного количества опыта, пользователи смогут подать запрос в университет Бристоля на предоставление доступа к реальному квантовому чипу, который в случае получения такого разрешения произведет вычисления согласно разработанной пользователем программы и передаст через Интернет результаты проделанных вычислений.
“Используя нашу систему, вы сможете сидеть в автобусе и с помощью мобильного телефона проводить эксперимент в области квантовой оптики, который до вас, вероятно, еще никогда не проводился” – рассказывает Питер Шэдболт (Peter Shadbolt), член исследовательской команды из Бристоля. Онлайн-тренажер, о котором шла речь немного выше, уже работает, а доступ к реальному квантовому чипу можно будет запросить не ранее, чем 20 сентября этого года.
Пока еще не ясно, каким образом и зачем обычный человек сможет использовать алгоритмы квантовых вычислений и возможности квантового чипа Qcloud. Да и возможности этого чипа, имеющего всего два квантовых бита, и так крайне ограничены. “Этот чип не может вычислить ничего, с чем бы не мог справиться обычный достаточно мощный компьютер” – рассказывает О’Брайен, – “Наша группа сейчас занимается разработкой более сложных квантовых вычислительных систем, в составе которых насчитывается 6 и 8 кубитов. Но мы рады, что и более старой нашей технологии найдется крайне полезное применение, мы надеемся, что это поможет вырастить квалифицированных специалистов, которые будут в состоянии совладать и со сложными системами”.