Ruslan Yunusov, Ketua Pengarah Pusat Kuantum Rusia, bercakap mengenai teknologi baru yang akan diberikan kepada manusia
Kemanusiaan mendekati tonggak teknologi lain yang akan mengubah dunia secara dramatis seperti menjinakkan api, mencipta semula roda, atau menemui elektrik. Kali terakhir Rubicon seperti itu dilalui sebelum mata generasi kita dikaitkan dengan kedatangan komputer. Sekarang, menurut para saintis, kita berada pada jarak beberapa tahun dari revolusi berikutnya - kemunculan komputer kuantum. Dan ini bukan hanya kata-kata yang baik: Kesatuan Eropah mengumumkan bahawa ia akan melabur 1 bilion euro dalam program Quantum Flagship. Sebagai perbandingan, ini adalah seperempat dari kos Large Hadron Collider - pemasangan saintifik terbesar yang pernah dibuat dalam sejarah peradaban.
Tempat kita di dunia baru sangat bergantung pada apakah Rusia akan menjadi salah satu negara yang memenangi perlumbaan kuantum atau akan melewatkan lompatan teknologi seterusnya. Menjadi selingan akan sangat menyinggung perasaan, kerana secara kasarnya, dua pertiga dari profesor fizik kuantum terkemuka di dunia mempunyai nama keluarga Rusia, walaupun mereka sering bekerja di universiti yang berlainan di dunia. Untuk menggunakan potensi ini, Pusat Kuantum Rusia mengumpulkan pemikiran terbaik dalam sebuah persidangan di London.
Saya bercakap dengan pengarah umum Pusat Kuantum Rusia, Calon Sains Fizikal dan Matematik Ruslan Yunusov mengenai mengapa masyarakat memerlukan teknologi kuantum.
Ruslan, pertama, jawab soalan naif: mengapa kita sama sekali memerlukan komputer kuantum? Apa yang tidak sesuai dengan anda sekarang? Memang, menurut undang-undang Moore, dan setiap dua tahun, kekuatan peranti elektronik berlipat ganda, jadi mengapa tidak menyelesaikan masalah baru dengan meningkatkan kapasiti pengkomputeran komputer klasik?
- Pada awalnya, undang-undang Moore dirumuskan secara berbeza: jumlah transistor berlipat ganda setiap 1.5 tahun. Tetapi sekarang kemajuan semakin perlahan dan berlipat ganda berlaku setiap 2 tahun. Sekarang mari kita lihat parameter lain, misalnya, kelajuan jam, yang menentukan kelajuan komputer. Di sini kita telah mencapai siling sudah 10 tahun yang lalu. Sekiranya anda ingat, 30 tahun yang lalu, peranti yang baik mempunyai frekuensi 1 megahertz, 20 tahun kemudian kita mencapai 1 gigahertz, iaitu, pemproses mula berfungsi 1000 kali lebih cepat. Dan kemudian mereka mencapai 3 gigaHertz dan stagnasi masuk. Kerana kita telah mencapai had fizikal. Walaupun secara teori, kita tidak dapat meningkatkan frekuensi jam melebihi 10 gigahertz. Berikut adalah contoh untuk anda apabila teknologi menghadapi had fizikal. Sekiranya anda melihat lebih jauh, secara harfiah dalam lima tahun kita akan menghadapi halangan lain. Anda mengatakan bahawa menurut versi baru Undang-Undang Moore, jumlah transistor dalam litar mikro harus berlipat ganda. Sebentar lagi kita akan mengetahui bahawa transistor tunggal mesti terdiri daripada atom. Dan ini sudah mustahil.
Apa nak buat?
- Salah satu penyelesaiannya hanyalah komputer kuantum. Mereka akan membolehkan anda menyelesaikan dengan cepat beberapa masalah yang umumnya tidak dapat diakses oleh komputer klasik. Aplikasi paling mudah adalah memecahkan kod, menyahsulitkan mesej rahsia. Apa yang diperlukan oleh komputer klasik selama berbilion tahun, komputer kuantum dengan kapasiti 1000 qubit (qubit adalah elemen maklumat dalam komputer kuantum, seperti komputer klasik - penulis) akan melakukannya dalam beberapa minit. Aplikasi komputer kuantum lain adalah mencari data dalam pangkalan data yang besar. Sekarang, sejumlah besar data hanya disimpan tanpa diproses, dengan harapan suatu hari nanti akan ada kekuatan pengkomputeran besar yang dapat menganalisis data ini. Komputer kuantum boleh melakukannya.
Video promosi:
Apakah kemungkinan komputer kuantum pertama menjadi bahasa Rusia?
- Minimal, kerana komputer kuantum tidak akan muncul dalam 1 hari. Urutan langkah yang sama: pertama anda perlu membuat satu qubit, kemudian 2, 10, 30 … Sudah dengan 300 qubit, anda dapat menyelesaikan pelbagai masalah yang di luar kemampuan superkomputer. Sekarang kita menjangkakan komputer sejagat 50-qubit akan muncul dalam 3 tahun akan datang. Kemungkinan besar, ini akan berlaku di Amerika Syarikat atau di Eropah dengan penyertaan syarikat Amerika. Sebagai perbandingan, sebuah projek telah dilancarkan di Rusia untuk membuat komputer dengan 2 qubit. Maksudnya, kita ketinggalan dari pemain terkemuka, namun kita memasuki lingkaran negara yang mengembangkan teknologi ini. Setakat ini, tahap pelaburan kami tidak dapat ditandingi. Google sahaja melabur $ 100 juta dalam pengembangan kuantum, dan kita mempunyai konsortium yang berurusan dengan dua qubit secara keseluruhan mempunyai lebih sedikit. Tetapi di sini, seperti dalam maraton: penting bukan sahaja untuk menang,tetapi lari sahaja. Kerana jika anda menyelesaikan sekurang-kurangnya pada gelombang kedua, anda akan mendapat bahagian pasaran. Hari ini tugas yang mencukupi bagi Rusia adalah berada dalam kelompok pemimpin.
Bolehkah anda mengira ukuran pasaran? Seberapa besar jackpot yang dipertandingkan oleh peserta dalam perlumbaan kuantum?
- Untuk memberi nombor adalah sangat tidak berterima kasih, tetapi entah bagaimana kami menganggarkan bahawa pasaran untuk semikonduktor dan laser sekitar $ 3 trilion setahun. Terdapat jangkaan bahawa pasaran baru tidak kurang hebatnya. Apabila teknologi kuantum benar-benar memasuki setiap rumah, pasaran akan menjadi sangat besar.
Dan apa yang dapat mereka bawa ke setiap rumah? Apa gunanya orang biasa jika komputer kuantum menyelesaikan masalah ilmiah yang rumit?
- Sebagai contoh, orang biasa akan menyukai kad bank dari mana mustahil untuk mencuri wang. Perlindungan mutlak ini disediakan oleh kriptografi kuantum. Ngomong-ngomong, komunikasi seperti itu sudah dapat dibeli di Barat, dan kami merancang untuk memiliki peranti ini pada akhir tahun ini. Komputer kuantum dan simulator kuantum memungkinkan untuk mencari bahan dengan sifat baru. Hari ini kereta itu mempunyai berat 2 tan dan berat … 20 kilogram. Anda boleh mengambilnya dengan tangan dan meletakkannya di tempat di rak. Dari sudut pandang fizik, tidak ada larangan di sini, tetapi teknologi komputer konvensional tidak membenarkan kita mencari penyelesaian seperti itu. Dan komputer kuantum mampu mensimulasikan bahan dengan sifat-sifat ini. Atau superkonduktiviti pada suhu bilik. Mereka telah berjuang mengatasi masalah ini selama beberapa dekad, tetapi tidak dapat menyelesaikannya. Dan ini akan mengubah hidup kita sepenuhnya:kita akan lupa apa itu kehilangan tenaga. Kami akan dapat mencipta medan magnet yang kuat yang akan menahan kereta terbang dan kereta api magnetik. Mereka akan melakukan perjalanan dengan kelajuan kapal terbang dan sangat murah.
Anda bercakap mengenai kerjasama dengan rakan Barat. Apa yang boleh kita tawarkan kepada mereka? Kami tidak mempunyai banyak wang. Terdapat saintis yang kuat, tetapi banyak dari mereka hari ini bekerja di universiti Barat …
- Anehnya, kita mempunyai banyak saintis yang berjaya menyedari diri mereka di Barat, tetapi kembali dan melancarkan makmal di Rusia. Sangat berguna bagi kita untuk menyokong projek seperti itu. Oleh itu, sekolah-sekolah dengan pengalaman dunia diwujudkan di negara kita.
Yaroslav KOROBATOV
