Компании любят говорить о практическом развитии и использовании квантовых компьютеров. IBM, Google, Facebook и другие говорят о квантовых компьютерах, квантовых алгоритмах, суперпозиции, взаимосвязи, квантовом господстве и других терминах, в которых средний пользователь немного теряется.
Однако даже специалистам не все до конца понятно. Например, IBM выделяет значительные ресурсы на исследования и разработку квантовых компьютеров. Недавно я услышал от них увлекательную презентацию о развитии квантового дизайна, их платформа с открытым исходным кодом Qiskit Metal, например, может спроектировать квантовый чип за считанные минуты.
Когда я спросил одного из блестящих инженеров IBM, Златку Миневу, эксперта в области квантовой физики сверхпроводников, возможно ли вообще построить полноценный квантовый компьютер на кремниевой основе, я получил оптимистичные, но неубедительные ответы.
Проще говоря: самая большая проблема с настоящими квантовыми компьютерами заключается в том, что мы не знаем, сможем ли мы когда-либо построить их с использованием технологий ближайшего будущего.
Без кремния не бывает компьютерных технологий
Кремний — это материал, который очень хорошо служит нам и позволил нам начать новую эру в существовании человечества. Однако у него есть свои ограничения, его пределы и квантовые технологии — совсем другие звери, чем обычная электроника.
Мы можем эффективно воспроизвести некоторые явления из квантового мира на кремнии, хотя и с очевидными ограничениями. Компьютер с несколькими кубитами, способными к наложению, является огромным достижением науки и исследований, однако, поскольку такой компьютер необходимо охлаждать жидким азотом, его использование в научных целях несколько ограничено.
Возможно, придется принять это. Пока что квантовые технологии в принципе имеют очень специфическое применение. Из-за того, как частота ошибок работает в квантовых алгоритмах — ее невозможно эффективно устранить из-за нестабильного характера кубитов — квантовые вычисления подходят не для всех областей науки, но особенно там, где есть большое количество возможностей и где первенство играет вероятность.
Однако следует признать, что развитие квантовых технологий продвигается вперед удивительными темпами. Например, разработкой руководят не стартапы, а большие группы, отвечающие за развитие общих вычислительных технологий. В этом есть смысл: квантовые технологии требуют беспрецедентного взаимодействия экспертов из самых разных дисциплин. Для обычного смертного квантовый физик понимает волшебный мир квантовой физики, но ему по-прежнему нужен способный инженер, чтобы на практике создать микросхему, и инженер-программист, чтобы быть полезным.
И у немногих компаний есть такое бремя квалифицированной рабочей силы.