В лаборатория в западния край на Париж, където река Сена тече широко, а трамваи се плъзгат покрай сгради със стъклени фасади и цъфтящи вишневи дървета, техник на име Реми прави настройки с гаечен ключ.

Машината, представляваща каскада от цилиндри в златист и сребрист цвят, спускащи се през облак от кабели, е криостат – устройство, което охлажда до такава степен, че забавя активността дори на молекулярно ниво, пише BBC.

В най-долния цилиндър температурата е -273 градуса по Целзий. При такива стойности дори най-дребните частици стават неподвижни. В цилиндъра се поставя малка златисто-сребриста кутия, която съхранява чип.

Разговорът между Чарлз Бенет и Жил Брасар през 1979 г. води до създаването на квантовата информационна теория – фундаментална област, която днес стои в основата на глобалната надпревара за квантови компютри и сигурни комуникации

Случайна среща в открития океан поставя основите на бъдещето на квантовите изчисления

Този чип е още по-малка „кутия“, в която се проявява явление, открито от Алберт Айнщайн и други физици – квантовият скок, при който частиците променят енергийните си нива по начини, които са предсказуеми, възпроизводими и на пръв поглед невъзможни.

Наоколо са разположени няколко вертикални цилиндъра, напомнящи по форма на различни по размер бойлери. Всеки от тях съдържа криостат, подобен на този, с който работи Реми. Тези машини са известни и с друго име – квантови компютри.

Това е базата на френската технологична компания Alice & Bob. През следващите месеци предстои откриването на значително по-голямо съоръжение северно от Париж на стойност 50 милиона долара. Новият обект ще разполага с тестова база за все по-мощни машини, както и със специализирана стая за собствено производство на чипове.

Името Alice & Bob може да звучи като марка сладолед, но екипът от около 200 души – предимно хора в своите 20-те и 30-те години – върши изключително сериозна научна работа и скоро, според съоснователя и изпълнителен директор Тео Перонин, ще развива и сериозен бизнес.

„Физиците някога се съмняваха, че странното поведение на частиците в квантовия свят може да бъде използвано. Вече не е така.

Сега знаем, че работи, и след няколко години ще имаме надеждни квантови компютри, които можем да свържем със суперкомпютри в центрове за данни, за да увеличим експоненциално изчислителната им мощ“, обяснява Перонин.

„Не става дума просто за по-бързи изчисления. Става дума за толкова драстично по-бърза работа, че променя границите на възможното. Ще можем да решаваме проблеми, които са напълно нерешими за класическите компютри.“

Например? „Това ще превърне медицината в точна наука.“ Изказването му е само наполовина шега. „В момента разработването на нови лекарства до голяма степен е въпрос на проба и грешка.“

Стартъпът за квантови изчисления планира първично листване, което ще го превърне в един от първите европейски представители от квантовата сфера на борсата в Ню Йорк

Финландската IQM излиза на борсата с оценка от 1,8 милиарда долара

С квантовите компютри ще бъде възможно да се правят мащабни изчисления, за да се види как различни молекули взаимодействат помежду си – кои комбинации работят и с какви странични ефекти.

Наградата за компанията, която първа създаде надежден квантов компютър в голям мащаб, може да бъде огромна. Това ще бъде пазар от типа „победителят взема всичко“, както беше при класическите компютри и IBM, прогнозира Перонин. И според него има реален шанс именно френска компания да бъде този победител.

Най-голямото препятствие пред квантовите изчисления е тяхната крехкост, която води до грешки. Конвенционалните компютри използват електричество в силициеви чипове за извършване на изчисления. При квантовите компютри това става чрез т.нар. кюбити, при които квантовите свойства на отделен електрон или фотон се манипулират.

Голямото предизвикателство е, че кюбитите губят своите деликатни квантови състояния (декохерентност) заради „шума“ от заобикалящия свят.

Повечето подходи се справят с това чрез огромна излишност – хиляди физически кюбити за един „логически“, използвайки нещо като „гласуване на мнозинството“ за корекция на грешките. Това обаче води до огромни разходи и мащаби.

Alice & Bob следва различен подход. Техните „котешки кюбити“ (кръстени на котката на Шрьодингер) са създадени така, че автоматично да коригират част от грешките.

„Това е вградено в самия дизайн“, уточнява Перонин. „Намерихме начин да компенсираме загубите непрекъснато.“

Теоретично това значително намалява сложността и разходите спрямо конкурентите.

Перонин отбелязва, че големите играчи също се насочват към подобни идеи – Google придоби Atlantic Quantum, а други разработват сходни технологии. По думите му Alice & Bob вече е „рамо до рамо“ с американските конкуренти.

Компанията е част от френската програма PROQCIMA – държавна инициатива за създаване на практически приложим квантов компютър.

Франция има и други силни компании в тази област – Pasqal, Quandela, Quobly и C12.

Според експерти те имат предимство по отношение на разходите и енергийната ефективност.

Томас Едисън неволно е „изобретил“ нещо, за което никога не е разбрал, а то е открито едва близо век след смъртта му

Крушката на Едисън намери място в модерна лаборатория за квантови материали

В Европа най-големият играч е финландската IQM, а във Великобритания – Oxford Quantum Circuits и Riverlane. Някои от тези компании вече имат квантови компютри, интегрирани в индустриални системи, но технологията все още не е достигнала пълния си потенциал.

„В момента машината ни не е по-мощна от телефона ви“, признава Перонин. „Намираме се в началото на експоненциалната крива.“

Франция има силни позиции благодарение на отличното образование по физика и научната си база. „През последните години три Нобелови награди бяха присъдени на френски физици“, отбелязва Перонин.

Основното предизвикателство остава финансирането, но той вижда възможност Европа да навакса технологичното си изоставане. „Имаме всичко необходимо, за да спечелим. Въпросът е да повярваме в себе си.“