Коллектив авторов - На что похоже будущее? Даже ученые не могут предсказать… или могут?

К счастью, не так давно нам удалось найти новый подход, позволяющий обойтись вообще без лазерных лучей — их функцию выполняет меняющееся напряжение микрочипа. Это существенно упрощает задачу построения полноценного квантового компьютера. В своем описании проекта будущего квантового компьютера мы постарались подробно осветить все инженерные задачи, с которыми необходимо справиться. Мы решили не полагаться на будущие открытия в физике. Мы собрали то, что позволит нам сконструировать и построить полноценный квантовый компьютер уже сейчас. Поэтому задуманная нами машина будет не так хороша, как нам бы хотелось. Она будет большой (размером со здание или, возможно, даже с целое футбольное поле), очень дорогой, да и к тому же на ее строительство может уйти 10–15 лет. Однако явных препятствий со стороны фундаментальной физики, которые могли бы помешать нам построить такую машину, уже нет. Из сказанного выше со всей очевидностью следует вывод о том, что до создания компактных квантовых компьютеров для домашнего использования еще очень и очень далеко. Впрочем, наверное, это не так уж и страшно. В конце концов, первые классические компьютеры также не были маленькими — для их размещения требовалось целое здание. В эпоху облачных технологий кажется куда более практичным разместить квантовый компьютер в одном месте и предоставить удаленным пользователям возможность пользоваться им для вычислений.

В связи с этим было бы логично задаться вопросом о текущем состоянии дел в сфере коммерческих квантовых вычислений. Канадская компания D-Wave пошла на смелый шаг, выйдя на рынок с технологией, которую она называет «квантовым компьютером». Многие физики отнеслись к этому заявлению скептически. Если судить по результатам недавних исследований, в работе машины, имеющейся у D-Wave, действительно определенную роль играют некоторые квантовые процессы. Однако я не видел никаких доказательств, что эти машины когда-нибудь смогут стать универсальными квантовыми компьютерами — в том смысле, что на них можно будет полноценно запускать все те приложения, которые были теоретически спроектированы для квантового компьютера. Все дело в том, что физические объекты, используемые в машине D-Wave для хранения и обработки информации, не обладают теми же возможностями, что и, например, ионные ловушки. Как таковые машины D-Wave могут рассматриваться как компьютеры, предназначенные для решения лишь определенного класса задач и не обеспечивающие достаточной гибкости, которая позволила бы им когда-либо превратиться в универсальный квантовый компьютер. Пусть это звучит и не слишком впечатляюще, но для такой машины могут быть созданы свои очень интересные приложения.

Построение универсального квантового компьютера считается одной из самых заветных целей науки. Одновременно с этим есть немало крупных компаний, которые проявляют интерес к разработке теории квантовых вычислений, осознавая, что сама причастность этих компаний к данной технологии может иметь решающее значение для их выживания. В качестве примеров могут служить компании IBM, Google и Microsoft, а также некоторые стартапы — такие, например, как IonQ. Кроме того, работа по созданию квантовых компьютеров и выводу их на рынок ведется в ряде университетов. Можно утверждать, что к настоящему времени большинство известных барьеров на пути к построению квантового компьютера преодолены. Однако с инженерной точки зрения эта задача по-прежнему остается весьма непростой. Так что нам предстоит ждать появления первых полномасштабных машин еще одно-два десятилетия. В процессе работы над ними, несомненно, будут появляться различные технологические решения. Возможности, открывающиеся благодаря этой технологии, настолько велики, что с ее появлением мир может измениться до неузнаваемости, и нам исключительно повезло быть частью поколения, которому, скорее всего, суждено стать свидетелем чудесных результатов ее применения.

Анна Плошайски.

Представьте, какой была бы жизнь, если бы ваши вещи могли чувствовать, реагировать, двигаться, адаптироваться, трансформироваться и ремонтировать сами себя без посторонней помощи. В будущем все это станет реальностью: обычные предметы будут выполнять полезную работу для нас без нашего участия и без использования каких-либо элементов робототехники или электроники. Их функции будут определяться «умными» материалами, из которых они будут сделаны. Речь идет об объектах, свойства которых — такие как цвет, форма или магнетизм — меняются сами по себе в ответ на внешние стимулы, включая воздействие света, температуры, усилия и влаги. Тема эта поистине безгранична. В течение своей жизни нам предстоит стать свидетелями того, как умные материалы заполнят все вокруг: на крышах зданий, меняя их цвет для регулировки температуры внутри, в переносных дисплеях, в человекоподобных роботах или даже в самооткрывающихся банках с консервированной фасолью внутри.