Квантовий комп’ютер вже існує, але він не настільки потужний

Можливо, ви один із тих, хто чекає на квантовий комп’ютер, поява якого, як нам казали, неминуча вже кілька років. Уже на цьому етапі доцент DTU Свен Карлссон починає виглядати дещо напруженим, адже серед його партнерів є дві європейські компанії AQT і IQM, які виробляють і продають квантові комп’ютери.

«Це поширена помилкова думка, що квантового комп’ютера ще не існує. Він уже існує, тому нам не потрібно чекати. Однак поточні квантові комп’ютери ще не настільки великі, що, очевидно, обмежує складність розрахунки можуть бути, але вони існують і використовуються», — говорить Свен Карлссон.

Одним із прикладів є квантові комп’ютери IBM, до яких кожен може отримати доступ через Інтернет. Крім того, квантові комп’ютери є в наукових лабораторіях, суперкомп’ютерних центрах, в університетах і так далі — по всьому світу. Вони також є серед клієнтів, яким AQT та IQM продають свою продукцію.

Поки що не вдалося побудувати квантові комп’ютери з великою кількістю квантових бітів. Для обробки інформації в комп’ютері використовуються квантові біти, тому невелика кількість квантових бітів обмежує складність обчислень, які може виконувати квантовий комп’ютер. Тому Свен Карлссон характеризує поточне використання як переважно експериментальне, що дає можливість грати з технологією та розуміти її.

«Технічний рівень нинішніх квантових комп’ютерів дещо схожий на першу стадію наших нинішніх комп’ютерів. Коли вони вперше з’явилися в 1950-х роках, їх була лише обмежена кількість, і тоді вони не могли робити більші обчислення. ніж ті, які сьогодні може виконувати будь-який калькулятор».

Однак є приклади обчислень, проведених за допомогою квантового комп’ютера. Один із розрахунків, відомих Свену Карлссону, був зроблений під час пандемії коронавірусу. Італійській футбольній лізі потрібно було знати, як найкраще розкласти матчі, щоб різні футбольні команди якомога менше контактували одна з одною, щоб зменшити ризик зараження. Так само потрібно було обмежити відстань для гравців, оскільки подорожі повітряним транспортом були заборонені.

«Квантовий комп’ютер добре підходить для обчислень такого типу, які займуть надто багато часу для звичайного суперкомп’ютера. Квантовий комп’ютер може досліджувати багато рішень одночасно, і тому більш ефективний у таких обчисленнях, ніж суперкомп’ютер», — каже Свен Карлссон. Співпраця Свена Карлссона та його колег з AQT та IQM включає розробку апаратного та програмного забезпечення, необхідного для підключення квантового комп’ютера до суперкомп’ютерів.

«Майбутні квантові комп’ютери спочатку в основному будуть під’єднані до відносно небагатьох високопродуктивних обчислювальних центрів із суперкомп’ютерами, які існують у всьому світі. Центри вже створили інфраструктуру з відповідними компетенціями для роботи з квантовими комп’ютерами, і також має сенс інвестувати в «Сьогодні квантовий комп’ютер коштує близько 150 мільйонів датських крон, тому це відносно великі інвестиції», — каже Свен Карлссон.

Квантовий комп’ютер не замінить суперкомп’ютери. Натомість він доповнює їх і використовуватиметься для дуже конкретних розрахунків. Квантовий комп’ютер також не матиме власного інтерфейсу користувача, але доступ до нього повинен здійснюватися через суперкомп’ютери.

Стандартизація

У результаті поточного виробництва квантових комп’ютерів у всьому світі розпочинається масштабна робота зі стандартизації. Він містить стандарти для всіх апаратних і програмних частин, які складають квантовий комп’ютер. Ми сподіваємося запобігти недоцільності, з якою ми маємо справу в інших технологічних сферах, наприклад, можливості використовувати лише один тип зарядного пристрою для нашого мобільного телефону.

«Ми хотіли б розробити спільні стандарти, щоб у всьому світі ми однаково розуміли та використовували різні компоненти, з яких складається квантовий комп’ютер. Це потрібно зробити вже на цій ранній стадії, щоб ми не ризикували окремі країни чи частини світу запроваджують різні стандарти», – каже Свен Карлссон.

Свен Карлссон очолює групу дослідників і практиків із глибоким досвідом і знаннями квантових комп’ютерів, які зустрінуться в найближчі роки, щоб створити визнані стандарти, які можна буде використовувати в майбутньому виробництві.