Ruslan Yunusov, generaldirektør for det russiske kvantecenter, talte om, hvad den nye teknologi vil give menneskeheden
Menneskeheden nærmer sig endnu en teknologisk milepæl, der vil ændre verden lige så dramatisk som at tæmme ild, genopfinde hjulet eller opdage elektricitet. Sidste gang en sådan Rubicon blev overført før vores generations øjne var forbundet med fremkomsten af computere. Nu, ifølge forskere, er vi i en afstand på flere år fra den næste revolution - fremkomsten af en kvantecomputer. Og det er ikke bare gode ord: Den Europæiske Union meddelte, at den vil investere 1 milliard euro i Quantum Flagship-programmet. Til sammenligning er dette en fjerdedel af prisen på Large Hadron Collider - den største videnskabelige installation, der nogensinde er oprettet i civilisationens historie.
Vores plads i den nye verden afhænger stort set af, om Rusland bliver et af kvanteløbets vindende lande eller vil gå glip af det næste teknologiske spring. At være på sidelinjen ville være særligt stødende, for groft sagt har to tredjedele af verdens førende professorer i kvantefysik russiske efternavne, selvom de ofte arbejder på forskellige universiteter i verden. For at udnytte vores potentiale samlede det russiske Quantum Center de bedste sind på en konference i London.
Jeg talte med generaldirektøren for det russiske kvantecenter, kandidat for fysiske og matematiske videnskaber Ruslan Yunusov om, hvorfor folk har brug for kvanteteknologier.
Ruslan svarer først det naive spørgsmål: hvorfor har vi overhovedet brug for kvantecomputere? Hvad passer den aktuelle ikke til dig? I henhold til Moores lov og så hvert andet år fordobles kraften i elektroniske enheder, så hvorfor ikke løse nye problemer ved at øge computerkapaciteten på klassiske computere?
- I begyndelsen blev Moores lov formuleret anderledes: antallet af transistorer fordobles hvert 1,5 år. Men nu er fremskridtene langsommere, og fordobling sker hvert andet år. Lad os nu se på andre parametre, for eksempel urets hastighed, der bestemmer computerens hastighed. Her har vi nået loftet allerede for 10 år siden. Hvis du husker for 30 år siden havde gode enheder en frekvens på 1 megahertz, 20 år senere nåede vi 1 gigahertz, det vil sige, processoren begyndte at arbejde 1000 gange hurtigere. Og så nåede de 3 gigaHertz og stagnation satte ind. Fordi vi nåede de fysiske grænser. Selv rent teoretisk kan vi ikke øge urfrekvensen over 10 gigahertz. Her er et eksempel for dig, når teknologien løber ind i nogle fysiske grænser. Hvis du ser længere, så vil vi bogstaveligt talt om fem år løbe ind i en anden barriere. Du sagde, at antallet af transistorer i mikrokredsløb skulle fordobles i henhold til den nye version af Moores lov. Og snart vil vi komme til det faktum, at en enkelt transistor skal være sammensat af atomer. Og dette er allerede umuligt.
Hvad skal man gøre?
- En af løsningerne er bare kvantecomputere. De giver dig mulighed for hurtigt at løse nogle problemer, der generelt ikke er tilgængelige for en klassisk computer. Den enkleste applikation er at bryde koder, dekryptere hemmelige meddelelser. Hvad en klassisk computer vil tage milliarder af år at gøre, en kvantecomputer med en kapacitet på 1000 qubits (en qubit er et informationselement i en kvantecomputer, som en smule i en klassisk computer - forfatter) vil gøre det på få minutter. En anden anvendelse af en kvantecomputer søger efter data i store databaser. Nu lagres enorme mængder data simpelthen uden behandling, i håb om, at der en dag vil være stor computerkraft, der kan analysere disse data. Kvantecomputere kan gøre det.
Salgsfremmende video:
Hvad er chancerne for, at den første kvantecomputer vil være russisk?
- Minimal, fordi en kvantecomputer ikke vises på 1 dag. Den samme rækkefølge af trin: først skal du lave en qubit, derefter 2, 10, 30 … Allerede med 300 qubits kan du løse en række problemer, der ligger uden for supercomputere. Nu forventer vi, at 50-qubit universelle computere vises i de næste 3 år. Mest sandsynligt vil dette ske i USA eller Europa med deltagelse af amerikanske virksomheder. Til sammenligning er der startet et projekt i Rusland for at oprette en computer med 2 qubits. Det vil sige, at vi hænger bag de førende aktører, men ikke desto mindre går vi ind i den kreds af lande, der udvikler disse teknologier. Indtil videre er vores investeringsniveau uforligneligt. Google alene investerer 100 millioner dollars i kvanteudvikling, og vi har et konsortium, der i alt beskæftiger sig med to qubits, har meget mindre. Men her, som i et maraton: det er vigtigt ikke kun at vinde,men bare løb. For hvis du er færdig i det mindste i den anden bølge, får du markedsandele. I dag er en passende opgave for Rusland at være i gruppen af ledere.
Kan du estimere markedets størrelse? Hvor stor er den jackpot, som deltagerne i kvanteløbet konkurrerer om?
- At give tal er helt utaknemmeligt, men vi anslog på en eller anden måde, at markedet for halvledere og lasere er omkring $ 3 billioner om året. Der er forventninger om, at det nye marked ikke vil være mindre. Når kvanteteknologier virkelig kommer ind i hvert hjem, vil markedet være absolut gigantisk.
Og hvad kan de bringe til ethvert hjem? Hvad nytter en almindelig person, hvis en kvantecomputer løser vanskelige videnskabelige problemer?
- For eksempel vil en almindelig person kunne lide bankkort, hvorfra det er umuligt at stjæle penge. Denne absolutte beskyttelse leveres af kvantekryptografi. Forresten, sådan sikker kommunikation kan allerede købes i Vesten, og vi planlægger at have disse enheder inden årets udgang. Kvantecomputere og kvantesimulatorer kan gøre det muligt at finde materialer med nye egenskaber. I dag vejer bilen 2 tons og vejer … 20 kg. Du kan hente det i hånden og lægge det et sted på hylden. Fra fysikens synspunkt er der ingen forbud her, men konventionelle computerteknologier tillader os ikke at finde sådanne løsninger. Og en kvantecomputer er i stand til at simulere materiale med disse egenskaber. Eller superledningsevne ved stuetemperatur. De har kæmpet om dette problem i mange årtier, men kan ikke løse det. Og dette vil vende vores liv fuldstændigt rundt:vi glemmer hvad energitab er. Vi vil være i stand til at skabe kraftige magnetfelter, der holder flyvende biler og magnetiske levitationstog. De rejser med et flys hastighed og er meget billige.
Du taler om samarbejde med vestlige partnere. Hvad kan vi tilbyde dem? Vi har ikke mange penge. Der er stærke forskere, men mange af dem arbejder i vestlige universiteter i dag …
- Mærkeligt nok har vi mange forskere, der med succes realiserede sig i Vesten, men vendte tilbage og lancerede laboratorier i Rusland. Det er meget nyttigt for os at støtte sådanne projekter. Således oprettes skoler med verdenserfaring inden for vores land.
Yaroslav KOROBATOV
