Дело в том, что те генераторы, которые стоят в мобильниках, — это на самом деле псевдослучайные генераторы, поскольку они используют те или иные математические операции. В случае же с квантовым детектором генерируются фундаментально случайные числа, так как итоговый результат всякий раз абсолютно непредсказуем.
Балансный детектор можно использовать и для детектирования очень слабых полей. У его светоделителя два входных и два выходных канала, и если во второй входной канал направить некий крайне слабый сигнал, на уровне одного фотона, этот сигнал в итоге очень заметно изменит вычисляемую разницу значений двух фототоков. Простой пример использования в данном случае — классические (неквантовые) коммуникационные линии. Сегодня для них, как правило, используются волоконно-оптические кабели, но волокно проложить можно далеко не везде: например, трудно это сделать в высокогорье или, скажем, в зоне ведения боевых действий. Поэтому иногда приходится использовать коммуникации по открытому пространству: с одной стороны включается лазер, а с другой — приемник света. Понятно, что добиться четкой фиксации лазерного сигнала приемником далеко не просто, особенно если речь идет о приличных расстояниях между точкой его отправки и приема. И здесь (опять-таки в теории) может очень помочь наш балансный детектор, который будет четко фиксировать даже самые слабые сигналы от лазера».
Однако, как отмечает уже Руслан Юнусов, у этого замечательного прибора Львовского есть пока несколько недостатков, тормозящих его ускоренную доводку до стадии коммерческого прототипа. Самый, пожалуй, серьезный из них — его нынешний размер: «Условно говоря, вместо нынешних размеров этого детектора пять на пять сантиметров нужно сделать вариант пять на пять миллиметров, чтобы полностью разместить его на чипе, и тогда уже можно будет его куда-то интегрировать. Плюс еще он должен стоить один доллар! И вот тогда объем рынка для таких детекторов будет миллиардным, поскольку можно будет оснастить ими миллиард мобильных девайсов».
Наконец, еще один проект «комплексного характера» — в области квантовой криптографии: специалисты РКЦ всерьез рассматривают возможность создания криптографических устройств полностью российского производства и с российской IP (то есть с отечественными софтом и «железом»). Такой продукт, в случае его успешного создания, однозначно будет обладать двойным применением и, без сомнений, заинтересует российские военные ведомства.
Скоро на квантовых технологиях можно будет хорошо заработать
Фото: Олег Слепян
Перечислять все перспективные проекты РКЦ, имеющие реальный коммерческий потенциал, мы, разумеется, не станем, однако назовем «в телеграфном режиме» несколько наиболее любопытных идей и разработок, находящихся на разных стадиях практической реализации. В их числе: разработка нового поколения твердотельных счетчиков фотонов (SSPD; Superconducting Single Photon Detector), целый блок различных проектов по созданию источников одиночных фотонов (этим направлением, в частности, независимо друг от друга занимаются группы Александра Львовского и Алексея Акимова); весьма интересным может оказаться проект по созданию сверхмощного инфракрасного лазера, реализуемый группой Алексея Желтикова.
Все представленные в спецпрезентации РКЦ проекты имеют (или могут иметь) конкретный прикладной выход в ближайшем будущем. Поэтому в перечне нет, например, задачи создания того же квантового компьютера (пресловутого «священного Грааля» в области квантовых вычислений, который, по большому счету, является пока одной из наиболее отдаленных по времени практической реализацией квантовых технологий). Не упоминаются в ней также квантовые симуляторы, поскольку и у них все-таки более далекий временной горизонт практического применения; кроме того, по признанию Руслана Юнусова, эта технология еще пока не доведена в РКЦ до той стадии, когда можно было бы использовать такой симулятор для моделирования реальных материалов.
Практическая заточенность даже самых фундаментальных проектов РКЦ говорит о том, что на наших глазах появляется новая форма организации научных исследований, ориентирующихся не только на господдержку, но и на частный интерес. Если бы этот пока уникальный опыт удалось повторить еще по нескольким «горячим» направлениям НТП, Россия могла бы рассчитывать в недалеком будущем на роль полноправного участника мировой технологической гонки. Тем более что потенциал нашей научной и предпринимательской диаспоры далеко не исчерпан.
Читать дальше
