Квантовые компьютеры с лёгкостью взломают существующие криптографические ключи, оставив критически важные данные доступными для киберпреступников. Чтобы противостоять этой угрозе, учёные и инженеры разрабатывают новые алгоритмы, которые будут невозможны для взлома даже самыми мощными квантовыми машинами.
Квантовые компьютеры и процессоры, на которых они работают, обещают эффективно решать проблемы, которые не могут решить современные компьютеры. Если они будут реализованы в широкомасштабном и коммерчески жизнеспособном масштабе, они могут кардинально изменить многие отрасли.
Хотя некоторые многообещающие достижения в этой технологии уже реализованы, до полнофункциональных квантовых компьютеров еще далеко – необходимы существенные улучшения как в аппаратном, так и в программном обеспечении.
Одна из многих проблем, стоящих перед квантовыми вычислениями в будущем – это масштабируемость. Хотя исследователи предсказывают, что квантовые компьютеры должны будут работать с сотнями тысяч кубитов, современные квантовые компьютеры все еще работают с кубитами с двузначными числами.
Исследователи из Сиднейского университета в сотрудничестве с Microsoft разработали методику, которая, по их мнению, позволит обеспечить необходимое масштабирование квантовых компьютеров.
Хотя спиновые квантовые компьютеры разрабатывались в небольших масштабах, до сих пор они производились только в контролируемой, чистой академической среде. В настоящее время это одно из препятствий, которое необходимо преодолеть, чтобы сделать квантовые компьютеры доступными и масштабируемыми.
Магистр по нанонауке в Университете Гронингена Джек Мэйо утверждает, что создал универсальную модель, которая может помочь предсказать число распределения топологических дефектов в неравновесных системах.
Исследование было проведено, чтобы решить существенную проблему в квантовых вычислениях. Тем не менее, оно имеет гораздо более широкие последствия в других областях, таких как наноразмерные магниты и, благодаря своим корням в теоретической физике, для самой Вселенной. Во всех этих системах начало порядка, например, вызванное охлаждением, почти всегда сопровождается дефектами. «Возьмите систему, в которой частицы имеют магнитный момент, который может перемещаться вверх и вниз. Если вы увеличите их взаимодействие, они начнут выравниваться друг с другом» – объясняет Мейо.
Недавно из российских блокчейн-новостей стало известно, что криптографическая защита может быть раскодирована мощным квантовым компьютером. Таким образом, его использование может подвергнуть риску набирающую популярность блокчейн-технологию.
В космической гонке «холодной войны» США и Россия разработали широкий спектр аэрокосмических технологий. Но вскоре начнется новая гонка, в основном среди корпораций, и победитель получит невообразимую мощь в области квантовых вычислений.
Разработка полноценного квантового компьютера значительно изменит всю вычислительную технику и многие сферы нашей жизнедеятельности, включая экономику, медицину, производство и быт.
Каким будет будущее после изобретения квантового компьютера, мы уже рассмотрели и затронули в этом материале такое понятие как «квантовый интернет». Что же это такое, и какие преимущества он нам даст?
Прогресс не стоит на месте, и все больше того, что когда-то казалось научной фантастикой, начинает реализовываться в нашем мире. Одной из таких вещей является квантовый компьютер, который в отличие от классического компьютера работает не с битами (состояние: 0 или 1), а с квантовыми битами или, как их еще называют, кубитами (состояние: 0 или 1 или квантовая суперпозиция). Благодаря этому квантовый компьютер способен на такие вычисления, с которыми обычному компьютеру никогда не справиться. Тем более квантовое запутывание позволяет манипулировать частицами вне зависимости от дистанции между ними – все, что случается с одной частицей, тут же случается и с другой. В связи с этим данные могут пересылаться на большие расстояния значительно быстрее, чем на классических компьютерах.
Хотя сфера квантовых вычислений еще исследуется и прорабатывается, ученые в последние годы добились существенных успехов в разработке функциональных квантовых компьютеров на несколько десятков кубит. По мнению экспертов, полноценные рабочие квантовые компьютеры, вероятно, смогут появиться лет через 20-30. Но какой же будет жизнь с квантовыми компьютерами?
Недавно Microsoft выпустила превью нового языка программирования Q# (Q-шарп), который будет использоваться специально для программирования квантовых вычислений.
Цель компании состоит в том, чтобы в конечном итоге создать полный стек программного обеспечения, который даст заинтересованным разработчикам возможность узнать о программировании квантовых вычислений, прежде чем технология станет более доступной.