Нефть Brent
$75.17
+1.25%
18
6 Августа 2018
Конференция Сверхпроводниковые квантовые технологии состоялась в Москве. Один из ее организаторов, профессор Технологического университета Карлсруэ, заведующий лабораторией Сверхпроводящие метаматериалы НИТУ МИСиС и руководитель научной группы в Российском квантовом центре Алексей Устинов рассказал о том, как развивается этот небольшая тематика в России.
‒ Алексей Валентинович, по вашим оценкам, Россия лидирует или отстает в области сверхпроводящих квантовых технологий?
‒ Россия традиционно занимает очень существенное место в этой области. Достаточно вспомнить научную группу Константина Лихарева, в которой еще в 80-е годы практически с нуля создавалась существующая классическая архитектура сверхпроводящих схем. Эта область довольно успешно развивалась, тем не менее, так и не заняв значимое место на рынке цифровых технологий.
Это объясняется тем, что в мире давно и успешно развиваются полупроводниковые технологии, которые не требуют охлаждения до низких температур, хотя сверхпроводники могут иметь тактовые частоты в сотни раз выше, чем полупроводники.
Так, в России начала активно развиваться технология гиперпроводящих квантовых цепей, были устроенным первые научные группы, который оборудованные техникой получения сверхнизких температур и создающие измерительные системы для манипуляции такими схемами.
‒ Какие научные достижения и перспективы в этой сфере вы особо тратите на сегодняшний день?
‒ У нас есть 4 квантовые лаборатории, которые работают на мировом уровне – лаборатория искусственных квантовых систем под руководством Олега Астафьева (МФТИ), моя лаборатория сверхпроводящих метаматериалов (НИТУ МИСиС ), а также лаборатории в Российском квантовом центре и в Новосибирском государственном техническом университете. В настоящее время наша дружная команда под руководством Валерия Рязанова совместно трудится над российским проектом, который поддерживают Росатом и Фонд перспективных исследований.
‒ Сегодня уже можно говорить о том, что мы стоим на пороге создания полноценного квантового компа?
‒ Ответ на ваш вопрос зависит от того, с кем вы говорите. Есть серьезные заявления о том, что такой квантовый комп уже создан. Отчасти это правда. На нашей конференции выступал представитель канадской компании D-Wave Павел Бунык, который узнал, что компания уже несколько лет продает эти компьютеры.
Однако в научном сообществе подобные заявления довольного воспринимаются с неким пирронизмом. Что делает компьютер по-настоящему квантовым? Окончательного ответа нет. Необходимо провести некоторые эксперименты, а они разными профессионалами представляются по-разному. С точки зрения разработчиков D-Wave, их компьютеры не глобально квантовые, а локально квантовые. То есть локальные узлы работают по законам квантовой механики. А вот дает ли это квантовый выигрыш? Большой вопрос, на который пока нет доказательного ответа.
Да, первые компы, которые называются квантовыми, уже созданы. Однако обеспечить признание, сделать следующий шаг, выйти на полезное применение ‒ пока они этого не сделали. Но я уверенный, что это произойдет в ближайшие годы.
‒ Как продвигаются ваши исследования по квантовым кубитам (главная вычислительная ячейка квантового компьютера)? Напомним, что вы совместно с коллегами создали принципиально новый кубит, основанный не на джозефсоновском переходе, представляющем собой разрыв в сверхпроводнике, а на сплошной сверхпроводящей нанопроволоке.
‒ Довольно успешно. В этом году мы опубликовали статью в журнале Nature Communications, в которой исследовали схемы из 15 кубитов. Они оказали интересные коллективные свойство.
‒ Куда же?
‒ В сторону квантовых вычислительных устройств специального назначения. Совершенно спорного, что первые полезные применения квантовых устройств и процессоров будут связаны именно с универсальными сердце компьютерами, на которых можно будет выполнять все задачи. Скорее всего, это будут сердце компьютеры специального назначения, так называемые квантовые симуляторы или моделирующие устройства.
Они работают по принципам квантовой слесаря, как бы повторяя или пытаясь промоделировать на себе свойства более сложных микроскопических систем, которые трудно посчитать на обычных компьютерах. При этом они представляют собой аналоги или квантовые кубики, из которых можно что-то интересное собрать. Скажем так: если я хочу построить здание, то сначала строю макет, и для этого мне нужно сложить что-нибудь воедино. Фактически эти симуляторы представляют собой такие макетные устройства для моделирования чего-то более сложного.
‒ Насколько вы прихлынули к созданию подобных вычислительных устройств?
‒ Кто и как фискального подпитывает данную тематику в России?
‒ Есть серьезная фискальная поддержка со стороны Фонда молодых исследований и Минобрнауки, какое финансировало приобретение дорогостоящего оборудования для наших университетов. Однако, если сравнивать с объемом оплачивания, которое получают наши зарубежные коллеги, в первую очередность от частных инвесторов, то разница будет колоссальная.
На мой убеждень, в России за короткий срок была создана серьезная база для того, чтобы организовать прорыв и вывести нашу страну на устойчивую позицию на передовой линии в области квантовых разработок: мы одновременно начали работать в нескольких лабораториях, устроенная научная среда, мы боремся за лидерство с зарубежными коллегами, предлагаем новые вещи. Важно, чтобы эта жизнедеятельность получила в России дальнейшее развитие и изучение новое.
Пока во всем мире наблюдается квантовый хайп, а, скорее всего, он не продлится вечно, важно, чтобы мы смогли использовать этот момент для создания более долгосрочных отечественных проектов, экспертизы и ноу-хау.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
