Et projekt til oprettelse af en kvantecomputer er begyndt i Rusland. Projektet sigter mod at udvikle praktiske teknologier til indsamling af databaser og oprettelse af ultrasikre kommunikationsnetværk. Forfatteren af artiklen betragter dette som et forsøg på at indhente andre lande i udviklingen af praktiske kvanteteknologier.
I løbet af de næste fem år vil den russiske regering investere ca. 50 milliarder rubler (790 millioner dollars) i grundlæggende og anvendt kvanteundersøgelse udført af førende russiske laboratorier. Dette blev annonceret den 6. december på det teknologiske forum i Sochi af landets vicepremierminister Maxim Akimov. Det er en del af et FoU-program på 258 milliarder rubel inden for digital teknologi, som Kreml betragter som kritisk for modernisering og diversificering af den russiske økonomi.
”Dette er reel acceleration,” siger kvantefysiker Alexei Fedorov, der arbejder i Skolkovo nær Moskva ved det russiske Quantum Center (RQC), en ikke-statlig forskningsorganisation. "Hvis alt viser sig som planlagt, vil dette initiativ være et vigtigt skridt i retning af at bringe russisk kvantevidenskab til niveauet for verdensstandarder."
I kvantecomputere bruges elementære partikler til at udføre beregninger, som samtidig kan eksistere i forskellige kvante tilstande. Kvantumstykker qubits kan teoretisk behandle information mange gange hurtigere end binære bit, der bruges i klassiske computerberegninger. Kraftige kvantecomputere kan forudsige resultaterne af kemiske reaktioner, søge i enorme databaser og faktorisere stort antal som dem, der bruges i kryptering.
Kvantefordele
Kvanteteknologier modtager allerede seriøs statsstøtte i en række lande. I 2016 annoncerede EU lanceringen af programmet Quantum Technology Flagship til en værdi af en milliard euro. Det forventes, at der inden for dens rammer i de kommende år vil være demonstrationsteknologiprojekter, f.eks. En kvanteprocessor på en siliciummikrokredsløb. I august 2019 annoncerede Tyskland lanceringen af et nationalt kvanteinitiativ på 650 millioner €. Kinas og De Forenede Staters regeringer bruger også milliarder på kvantevidenskabs- og teknologiprogrammer.
Løbet er begyndt at skabe kvantecomputere, der vil overgå klassiske maskiner ved at løse specifikke problemer i deres egenskaber. Prototyperne, der er udviklet af Google og IBM, med hovedkvarter i Mountain View, Californien og Armonk, New York, nærmer sig grænserne for klassisk computersimulering. I oktober meddelte Google-forskere, at en kvanteprocessor, der udførte særlige beregninger, havde opnået en sådan kvantefordel.
Salgsfremmende video:
Rusland er langt fra det.”Vi er 5-10 år bagpå,” siger Fedorov. "Men der er et stort potentiale her, og vi overvåger nøje, hvad der sker i udlandet." Svag finansiering gjorde det umuligt for russiske forskere at konkurrere med Google inden for kvanteområdet, sagde ingeniør Ilya Besedin, der arbejder ved National Research Technological University i Moskva.
Besedins gruppe har oprettet en prototype af en kvanteprocessor baseret på superledere. Systemet består af to qubits. Googles kvantecomputer kører på 53 qubits. Rusland hænger bagud, men det nationale kvanteinitiativ blev lanceret til tiden, siger Besedin.
”Ingen er endnu kommet tæt på at løse et praktisk nyttigt problem mere effektivt end en klassisk computer,” siger han.”Der er mange tekniske udfordringer, og vi leder alle efter nye måder at forske på. Med seriøs regeringsstøtte i Rusland vil der være meget interessante muligheder for sådan forskning.”
Homegrown qubits
Initiativet kommer, da Rusland begynder at komme sig efter afgang af førende forskere i 1990'erne og 2000'erne, der forlod Rusland på jagt efter højere lønninger og forskningsmidler. Flere russiske kvantefysikere, der arbejder i udlandet, herunder Mikhail Lukin og Evgeny Demler fra Harvard University, Cambridge, er tiltrådt i det internationale rådgivningsråd for RCC. Andre, såsom fysikeren Alexei Ustinov, der studerer kondenseret stof ved Karlsruhe teknologiske universitet i Tyskland, har modtaget tilskud fra den russiske regering til at nedsætte forskningsgrupper i Rusland.
Og russiske forskere udvikler allerede deres egne koncepter til at skabe store kvantecomputere, siger Ustinov. "Russiske laboratorier er endnu ikke i stand til at konkurrere med laboratorierne i sådanne giganter som Google," siger han, "dette initiativ er imidlertid blevet en lovende start for at hæve niveauet for kvanteundersøgelser i Rusland. Lad os se, hvor det fører."
Peter Zoller, der forsker på kvantecomputere ved universitetet i Innsbruck i Østrig, tvivler imidlertid på, at dette initiativ alene vil være nok til at tiltrække talentfulde unge videnskabsmænd til kvanteforskning og teknologi. At genoprette tilliden til det russiske videnskabssystem og genoplive landets uddannelsestradition vil være vanskeligere end at annoncere et kvanteinitiativ, bemærker han.
Quirin Schiermeier