Фотонный компьютер в россии

Фотонный компьютер в россии

В России создан и успешно протестирован прототип первого отечественного квантового компьютера. Над ним работали специалисты НИТУ «МИСиС» и МГТУ им. Баумана, и в нем используются кубиты из сверхпроводящих материалов. Их применение обусловило ряд преимуществ российского квантового компьютера над аналогами на базе с кубитами на отдельных атомах и ионах.

Отечественный квантовый компьютер

В Национальном исследовательском технологическом университете (НИТУ) «МИСиС» заработал первый в России прототип квантового компьютера. Об этом CNews сообщили представители вуза. Разработка компьютера стартовала три года назад, в 2016 г. в рамках проекта Фонда перспективных исследований.

Прототип квантового компьютера доказал свою работоспособность, превысив ранее определенный предел точности на 3%. В процессе тестирования компьютер, основанный на двух кубитах, успешно выполнил алгоритм Гровера – алгоритм перебора для функции. Компьютер он успешно перешагнул порог 50%-ной вероятности верного ответа, дойдя до 53%.

Кто занимался разработкой

Создание российского квантового компьютера возглавил главный научный сотрудник Лаборатории сверхпроводящих метаматериалов НИТУ «МИСиС» Валерий Рязанов. В качестве основы для кубитов в нем могут использоваться особые сверхпроводящие материалы.

Специалисты НИТУ «МИСиС» занимались проектированием чипа для квантового компьютера, а его изготовление было доверено МГТУ им. Баумана. В дальнейшем сотрудники НИТУ «МИСиС» выполнили наладку и запуск устройства.

Для работы квантового компьютера в Лаборатории выстроен специальный комплекс оборудования с криостатами, используемого в качестве системы охлаждения. Она спроектирована для обеспечения работы компьютера при сверхнизких температурах – вплоть до -273,14 градусов по шкале Цельсия, что приблизительно равно абсолютному нулю (-273,15 градусов).

Преимущества сверхпроводящих материалов

По словам представителей университета, в сравнении с аналогичными квантовыми компьютерами отечественный прототип на сверхпроводящих материалах можно считать более совершенным. Его сравнили с разрабатываемыми сейчас компьютерами, в которых используются кубиты на отдельных атомах. Как отметили специалисты, кубиты такого рода могут в определенном смысле «потеряться» по причине их сверхмалых размеров.

Читайте также:  Покупка лайков в инстаграм

Также ученые провели сравнение с кубитами на основе ионов, и оно снова оказалось в пользу сверхпроводящих материалов – ионы, по их словам, можно выстраивать только линейно, что «физически неудобно».

Используемые в прототипе российского квантового компьютера выполнены из алюминия, и «потерять» их невозможно за счет большего по сравнению с кубитами на отдельных атомах размеров – 300 микрон. К тому же, в отличие от кубитов на ионах, алюминиевые российские кубиты можно выстраивать нелинейно.

Важность выполнения алгоритма Гровера

Инженер лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» Илья Беседин заметил, что успешное выполнение алгоритма Гровера именно на двух кубитах является важным шагом на пути к созданию квантового компьютера. «Мы показали возможность реализации всех необходимых для логических операций для универсального квантового процессора: инициализации, однокубитных и двухкубитных операций и считывания, причём с удовлетворительным для небольших алгоритмов уровнем ошибок», – отметил Беседин.

Следует отметить, что демонстрация выполнения данного алгоритма на квантовых компьютерах проводилась и раньше, в других странах. Об этом сказал и сам Илья Беседин, подчеркнув, что в данном случае речь не о первенстве, а о технологическом достижении.

Квантовая лихорадка

Над созданием квантовых компьютеров работают ученые и компании многих стран мира. Так, 21 сентября 2019 г. стало известно, что созданный корпорацией Google квантовый компьютер за три минуты выполнил задачу, на которую самому мощному на сегодняшний день компьютеру нужно 10 тыс. лет. Об этом сообщило издание Financial Times.

«Совсем недавно в прессу попали ещё не опубликованная официально статья компании Google, которым удалось реализовать на 53-кубитном сверхпроводниковом квантовом процессоре алгоритм «квантового превосходства». Задача «квантового превосходства» — это наиболее благоприятная именно для квантового компьютера задача, которую при этом очень сложно выполнить на классическом компьютере. И если у нас преодоление «классического» предела – это всё-таки фундаментальный результат, то результат Google – это уже ближе в практическую сторону: они смогли сформулировать и решить задачу, которую их процессор может выполнить за минуты, а мощный суперкомпьютер проверял неделями», – отметил Илья Березин.

Читайте также:  Лист разделенный на 4 части

На день раньше, 20 сентября 2019 г., был создан квантовый компьютер «для бедных», способный работать при комнатной температуре, о чем сообщал CNews. Исследователи из японского Университета Тохоку и американского Университета Пердью создали нетрадиционную спинтронную вычислительную схему и доказали с ее помощью практическую применимость концепции так называемых «вероятностных» вычислений. Опираясь на законы спинтроники, группа ученых создала вероятностный компьютер на базе p-битов, которые могут использоваться как квантовые кубиты, но при этом способны не только работать при комнатной температуре, но и взаимодействовать с большим количеством соседних битов.

Госкорпорация «Росатом» начала разрабатывать отечественный квантовый компьютер. На реализацию проекта хотят выделить 24 миллиарда рублей.

Больше половины средств — 13,3 миллиарда рублей — будут бюджетными, а оставшиеся 10,4 — средства самой госкорпорации и других компаний, которые планируется привлечь к проекту.

Экономический эффект от разработки ожидается не ранее чем через пять лет, рассказал Руслан Юнусов. Он возглавит проектный офис квантового компьютера в «Росатоме».

К 2024 планируется создать четыре типа квантовых компьютеров размером от 50 до 100 кубитов (Кубит — простейший элемент квантового компьютера). Пока российские специалисты смогли создать системы, состоящие только из двух кубитов.

Квантовые процессоры будут производиться в России с нуля, но комплектующие могут покупаться за рубежом.

В «Росатоме» полагают, что создание квантового компьютера к 2024 году позволит России попасть в число лидеров квантовой гонки. Такие компьютеры обеспечат квантовое превосходство, а также начнут решать первые пилотные проекты для индустрии, уверен Юнусов.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» запустил прототип первого в нашей стране квантового компьютера.

Фотографии НИТУ «МИСиС»

Напомним, что квантовые компьютеры оперируют так называемыми кубитами, или квантовыми битами. Они могут одновременно принимать значение и логического ноля, и логической единицы. Поэтому с ростом количества использующихся кубитов число обрабатываемых одновременно значений увеличивается в геометрической прогрессии. Таким образом, при решении определённых задач квантовые вычислительные комплексы способны обеспечить огромное быстродействие.

Читайте также:  Как пользоваться юсб колонкой

Работы по созданию квантового компьютера ведутся в НИТУ «МИСиС» с 2016 года в рамках проекта Фонда перспективных исследований. Прототип системы построен на сверхпроводящих материалах. Компьютер оперирует двумя кубитами.

Комплекс оборудования с криостатами

Сообщается, что в ходе эксперимента система решала алгоритм Гровера — алгоритм перебора для функции. Последовательность действий выглядит следующим образом: инициализация двух кубитов, четыре однокубитные операции, две двухкубитные операции и считывание двух кубитов.

«Алгоритм Гровера на двух кубитах — это очень важный шаг на пути к созданию квантового компьютера. Мы не первые в мире, кто продемонстрировал его работу, но здесь идёт речь в первую очередь о технологическом достижении. Мы показали возможность реализации всех необходимых логических операций для универсального квантового процессора: инициализации, однокубитных и двухкубитных операций и считывания, причём с удовлетворительным для небольших алгоритмов уровнем ошибок», — говорят исследователи.

Несмотря на то, что созданный процессор из двух кубитов слишком мал для решения прикладных задач, он успешно преодолел порог 50-процентной вероятности верного ответа, дойдя до 53 %.

Ссылка на основную публикацию
Фоллаут 76 официальный сайт на русском
Игра Fallout 76 Модификация силовой брони и оружия в честь 300-летия США Голова Волт-Боя Патриотический костюм американца Праздничное приветствие Волт-Боя...
Установка образа на виртуальную машину
VirtualBox представляет собой виртуальную машину с возможностью запустить операционные системы, отличные от установленной на компьютере. Это обычно требуется для тестирования...
Установка образа на жесткий диск
Приветствую вас, друзья. Наверное, каждый пользователь компьютера или ноутбука встречался с ситуацией, когда он понимает, что настало время переустановки операционной...
Фольксваген тигуан 2 литра механика
Все минусы Фольксваген Тигуан 2018-2019 ➖ Качество отделочных материалов ➖ Расход топлива Плюсы ➕ Динамика ➕ Управляемость ➕ Удобный салон...
Adblock detector