Квантовые компьютеры — это устройства, в которых для передачи и обработки данных используются такие явления, как квантовая суперпозиция и квантовая запутанность. Эксперты утверждают, что при определенном количестве кубитов процессора квантовый компьютер будет превосходить стандартные компьютеры и даже суперкомпьютеры. Правда, для всех типов задач такие компьютеры не годятся, но, например, в криптографии их можно использовать очень продуктивно. На данный момент над созданием квантовых компьютеров работают IBM, Google и некоторые другие компании.

Их интерес к такому типу устройств понятен — ведь квантовые компьютеры, кроме криптографии, можно использовать для работы с любыми многочастичными системами. А это значит, что квантовый компьютер отлично подходит для решения задач ядерных физиков, генетиков, энергетиков, метеорологов, представителей IT сферы и, конечно же, военных. На днях стало известно о том, что корпорация Google уже к концу этого года планирует запустить 49-кубитный квантовый компьютер.

Увеличить количество кубитов планируется при помощи новой системы, в составе которой будет работать массив из 7*7 кубитов. Если этот проект удастся реализовать, у Google появится один из наиболее мощных квантовых компьютеров на данный момент, если не самый мощный. Сами представители компании надеются рано или поздно достичь «квантового превосходства». Нет, сотрудники Google не планируют ходить с гордо поднятой головой по улицам городов после создания сверхпроизводительного квантового компьютера (хотя, почему нет?). Квантовым превосходством называют состояние, когда уже ни один традиционный компьютер, даже самый мощный, не сможет соревноваться с квантовым по мощности.

«Мы много лет говорим о том, насколько мощным может быть квантовый процессор, поскольку здесь вступают в действие законы квантовой физики, сейчас мы хотим продемонстрировать это», — заявил представитель команды исследователей Google Джон Мартинис.

В принципе 49 кубитов — это хорошо, но все равно, даже такой мощный квантовый компьютер это все еще лишь начало квантового будущего. К слову, эксперты полагают, что массовое появление квантовых компьютеров означает конец криптографии в том виде, в котором мы ее знаем и понимаем. Достаточно мощная квантовая система (здесь речь идет о процессоре, состоящем из 100 млн кубитов) может подобрать 2000-битный ключ всего за день. Но, конечно, до создания квантовых компьютеров такой мощности еще очень далеко — сейчас кубиты все еще измеряются десятками, даже не сотнями. А выше речь шла о 100 млн. Это достаточно отдаленное будущее.

На Geektimes публиковалась информация о квантовом компьютере D-Wave. Но на самом деле это не полноценный квантовый компьютер, а только лишь установка квантового отжига. По словам Грега Талланта, главы Центра квантовых вычислений компании Lockheed Martin, такая система может решать задачи на базе модели Изинга, она подходит для использования в ограниченном числе проектов.

Ряд специалистов занимается эмуляцией квантовых компьютеров на современных сверх производительных традиционных системах. Классические компьютеры действительно могут работать, эмулируя работу квантовых систем. Но здесь есть ограничения. Например, в апреле суперкомпьютер Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (англ. Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley Lab, LBNL) смог поработать в качестве квантового компьютера с 45 кубитами. Мощность этой системы составила около 29 петафлопс. Ученые считают, что если сравнивать обычные системы с квантовыми, то первые не смогут выйти за рамки 49 кубитов.

Google ранее опробовал в работе квантовые компьютеры на основе массивов из 9*1 кубитов и 2*3 кубитов. Теперь задача — все это масштабировать, чтобы создать действительно мощные квантовые системы. При этом разработчикам удалось добиться нормального хода работы квантового компьютера при условии почти полного отсутствия контроля ошибок системы. Создатели системы обещают, что даже для системы из 50 кубитов не понадобится коррекция ошибок, или она будет минимальной. Правда, пока что это только планы, которые могут и не сбыться.

В Google пока не могут уточнить, какие полезные задачи будет выполнять 50-кубитный квантовых компьютер. Но в том, что системы нового типа будут полезными для всего мира, разработчики квантовых компьютеров не сомневаются.