Microsoft создает квантовый компьютер

Компания Microsoft активно работает над созданием квантового компьютера. Подобные машины способны перевернуть всю индустрию, так как позволят обрабатывать за секунды объемы данных, на анализ которых сейчас ушли бы годы.

Человечество приближается к очередному технологическому рубежу. Последний раз подобный рубикон был пройден с появлением компьютеров. Сейчас, как утверждают ученые, мы находимся на расстоянии нескольких лет от очередной революции - появления квантового компьютера.

В течение почти полувека компьютеры непрерывно увеличивали свои вычислительные возможности за счет все большей и большей миниатюризации производства транзисторов — основных электронных компонентов, из которых состоят процессоры. Каждые два года количество транзисторов на кристалле процессора увеличивалось в два раза, росла мощность и энергоэффективность. Но стремительный рост заметно затормозился в 2012 г. Человечество вплотную подошло к пределу миниатюризации - при размерах меньше 10 нанометров наступает теоретический предел, при котором квантовые эффекты делают дальнейшее уменьшение транзистора невозможным.

Полноценный универсальный квантовый компьютер является пока гипотетическим устройством, сама возможность построения которого связана с серьезным развитием квантовой теории в области многих частиц и сложных экспериментов; разработки в данной области связаны с новейшими открытиями и достижениями современной физики. На настоящий момент были практически реализованы лишь единичные экспериментальные системы, исполняющие фиксированный алгоритм небольшой сложности.

Технология, использующаяся в них, основана на кубитах (квантовых битах), которые могут одновременно находиться в двух состояниях – 0 и 1, в то время как обычные биты находятся только в одном из них. Квантовые компьютеры позволят быстро решать некоторые задачи, которые вообще недоступны классическому компьютеру. То, на что классическому компьютеру понадобится миллиарды лет, квантовый компьютер мощностью в 1 тыс. кубит сделает за минуты.

Одно из возможных применений квантового компьютера - это поиск данных в больших базах. Сейчас огромное количества данных просто сохраняются без обработки, в надежде, что когда-нибудь появятся большие вычислительные мощности, которые смогут эти данные проанализировать.

В будущем эта технология повлияет на такие области, как криптография и сверхзащищенная связь, а также моделирование климата и поиск темной материи. Проект по созданию квантового компьютера Microsoft возглавляет Тодд Холмдал, ранее входивший в число руководителей команд разработчиков Kinect, HoloLens и Xbox. Сейчас он говорит о квантовых вычислениях как о новом направлении в бизнесе, а не теоретических или исследовательских проектах. И он уверен, что именно Microsoft станет пионером в этой области, внедрив квантовые технологии в свои облачные платформы. Команда под руководством Тодда Холмдала, входящая в состав недавно созданной Microsoft AI и Research Group, будет работать как над аппаратной, так и программной частями квантового компьютера.

"Подобно классическим высокопроизводительным вычислениям, нам нужно не только оборудование, но и оптимизированное программное обеспечение", - комментирует Матиас Тройер, профессор вычислительной физики Швейцарской высшей технической школы Цюриха, специально приглашенный для участия в проекте исследовательской группы Microsoft. В Microsoft уверены, что знания, накопленные Microsoft Research, достигли того уровня, который позволит создать настоящий прорыв в создании квантового компьютера. На вопрос о том, когда Microsoft сможет построить свой первый топологический кубит, Холмдал, которому сейчас 52 года, не дает точного ответа.

Однако топ-менеджер отметил, что скоро он уходит на пенсию и событие произойдет до этого момента. "Мы не можем быть на 100% уверены в успехе, – говорит Холмдал. — Но в работе над такими важными вещами, способными изменить мир, определенно стоит пытаться и рисковать. Мне кажется, что именно сейчас мы близки к воплощению этих идей в жизнь".