Квантовите компютри не са футуристична мечта, а реалност, която вече се случва – твърди Джеймс Маника, старши вицепрезидент по научни изследвания в Google-Alphabet. В анализ за Financial Times той предупреждава, че това не е някаква далечна мечта на учените, а процес, който вече започва да променя изследвания и индустрии.

„Квантовите компютри вече се използват в науката, а реалните приложения вероятно ще се появят още преди да достигнем целта – напълно коригирани от грешки мащабни системи“, пише Маника.

По думите му няма да има един-единствен момент, в който човечеството „включва“ квантовите компютри и всичко се променя. Вместо това ще наблюдаваме плавен преход, при който тези системи постепенно ще започнат да решават все по-полезни задачи – нещо, което той нарича „квантов континуум“.

За да илюстрира мащаба на момента, Манийка сравнява квантовата епоха с това, което се случваше с изкуствения интелект около 2010 г.:

„Квантовите технологии днес са там, където беше AI преди появата на AlphaFold и генеративните чатботове – на прага между научен експеримент и реална полезност.“

Тервел-Любомир Боянов е един от малкото млади изследователи у нас, които проектират квантови хардуерни системи. „За мен е важно в България да има такава машина, дори и броят на кюбитите да е ограничен за практическа употреба“, казва той

Наука в България, за България: Мотото на 23-годишния учен, който търси квантовото превъзходство

От хаоса до практическите приложения

Квантовите компютри, обяснява Маника, вече доказват стойността си като изследователска платформа.

Учени като Миша Лукин от Харвард използват квантови системи, за да откриват нови физически явления – например така наречените „многочастични квантови белези“, които показват ред, скрит в самия хаос.

Паралелно с това, първите приложения с „квантово предимство“ – задачи, които нито един класически суперкомпютър не може да реши – вече се появяват в области като откриване на лекарства и разработка на материали.

Google е сред лидерите в тази надпревара. Компанията твърди, че нейният квантов процесор е изпълнил за няколко минути алгоритъм, който би отнел на най-бързите суперкомпютри повече време, отколкото съществува Вселената.

„По-важно от рекорда е, че вече демонстрирахме корекция на грешки под прага – проблем, смятан за непреодолим в продължение на десетилетия“, подчертава Маника.

The Wall Street Journal съобщи късно в сряда, че администрацията на Доналд Тръмп обмисля да придобие дялове в няколко компании, занимаващи се с квантови изчисления. Сред тях са D-Wave Quantum, IonQ. и Rigetti Computing

Квантовите изчисления - следващият голям залог на Белия дом

Близо до квантовия пробив

Сред потенциалните приложения на квантовите изчисления е и алгоритъмът на Шор – математическа формула, която теоретично може да разбие най-разпространените системи за криптиране в света.

Днешната интернет сигурност, включително банковите и правителствените комуникации, се базира на т.нар. RSA-2048 – код, който разчита на изключително трудното за класическите компютри разлагане на огромни числа на прости множители.

Обикновен компютър би се нуждаел от милиарди години, за да разкодира подобно съобщение.

Но един достатъчно мощен квантов компютър, използващ алгоритъма на Шор, би могъл да го направи за минути.

„Само тази година изчисленията показаха 20-кратно намаление на размера на квантовия компютър, необходим за да се стартира алгоритъмът на Шор и да се пробие RSA-2048,“ отбелязва Маника.

Това развитие, според него, изисква спешно въвеждане на постквантови криптографски стандарти, каквито вече са приети в САЩ.

Google очаква в рамките на пет години да се появят първите практически приложения на квантовите изчисления, дори без пълно коригиране на грешките.

Това, според Маника, изисква подготовка както от държавите, така и от бизнеса.

„Правителствата трябва да инвестират в квантова инфраструктура – охлаждащи системи, специализирана електроника и мрежи, готови за квантови връзки. Бизнесът трябва да започне да мисли как технологиите ще бъдат полезни в конкретни индустрии – от батериите за електромобили до енергията от термоядрен синтез.“

Маника обръща внимание и на човешкия капитал:

„Ще има нужда от инженери, техници и разработчици, които разбират квантовите технологии. За всеки, който мисли за професиите на бъдещето, това е една от най-обещаващите посоки.“