1996
Квантовая теория исправления ошибок наконец решает проблему запрета клонирования. Квантовая информация не может быть скопирована – но она может быть распространена по многим кубитам. На основе этого были созданы главные теоретические инструменты обработки квантовой информации. Трудностью тогда было создание соответствующих технологий.
Интервью. Дэвид Дойч – пионер квантовых вычислений
Дэвид Дойч – профессор физики Центра квантовых вычислений Оксфордского университета. В 1998 году он был награжден премией и медалью Поля Дирака от Института физики, а в 2005 году удостоен премии в области компьютерных наук за работу, расширившую границы идеи вычислений. В 1985 году Дойч в корне изменил физику описанием универсального квантового компьютера, став первопроходцем квантовой информатики. Он объясняет, как она связана с понятиями истины и реальности в нашей Вселенной – и даже за ее пределами.
– Когда Вы опубликовали свою статью по квантовым вычислениям, какова была реакция общественности?
– Люди не восприняли ее как новый способ мышления. Потребовалось несколько лет, чтобы физическое сообщество начало работать над квантовыми вычислениями. Конечно, была небольшая группа тех, кто сразу понял ее важность, но область начала развиваться лишь несколько лет спустя.
– Что мотивировало Вас на работу над квантовыми вычислениями?
– Было желание понять основу квантовой теории, основу физики, основу всего. Базовые постулаты одной области имеют тенденцию к пересечению с постулатами других. Квантовые вычисления, например, имеют последствия не только для основы квантовой теории, но также и для основы физики в целом, а также для математики и философии.
– Как квантовые вычисления пролили свет на существование многих миров?
– Скажем, мы решили разложить на множители целое число с 10 000 цифрами – произведение двух больших простых чисел. Это число не может быть выражено как произведение множителей любым мыслимым классическим компьютером. Даже если бы вы взяли все вещество наблюдаемой Вселенной, превратили его в компьютер, а потом запустили этот компьютер на время, равное возрасту Вселенной, он бы не приблизился и к началу решения этой задачи. Но квантовый компьютер легко может разложить это число на множители за минуты или даже секунды. Как такое может случиться?
Любой, кто не является солипсистом, должно быть, скажет, что ответ дает некоторый физический процесс. Мы знаем, что в этой Вселенной нет достаточной вычислительной мощности, чтобы получить ответ, так что происходит что-то большее, чем мы можем непосредственно видеть. В таком случае становится вполне закономерным принятие многомировой структуры. Количество вычислительных подпроцессов неизмеримо больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной. Потом они объединяют свои результаты для получения ответа. Каждый, кто отрицает существование параллельных вселенных, должен в таком случае объяснить, как работает этот процесс разложения на множители.
Не хотите один прямо сейчас?
Не терпится заполучить новый блестящий квантовый компьютер? Тогда у нас есть хорошая новость – уже сегодня вы можете купить один, если у вас в запасе хотя бы 10 миллионов долларов.
Компания D-Wave Systems , расположенная в Бернаби (Канада), – новичок, вторгшийся в область квантовых разработок. В число ее покупателей входят Google и NASA . Ее флагманская модель, запущенная в производство в январе 2017 года, известна под названием D-Wave 2000 Q и содержит решетку из мельчайших сверхпроводящих цепей из металла ниобия, каждая из которых составляет один кубит. В ней содержится вплоть до 2048 кубитов и используется 128 000 джозефсоновских соединений. Но имейте в виду – это не квантовый ноутбук. Этот инновационный черный ящик, вмещающий в себя суперкомпьютер, вместе с обслуживающей криогенной системой и интерфейсом занимает целую комнату. Как это ни удивительно, но он работает всего лишь на 25 киловаттах – малой доле от мощности, потребляемой самыми быстрыми суперкомпьютерами мира.
Полная 2000-кубитная производительность значительно превысит имеющуюся у конкурентов, и испытания показывают, что эта новая машина D-Wave Systems превосходит классическую по времени, занимаемому чистыми вычислениями, в 1000–10 000 раз. Но тесты ее предшественника, D-Wave 2X, оказались неубедительными, и были серьезные сомнения, действительно ли он опережает по производительности обычные компьютеры.
Читать дальше