Калгари, Канада, жизнь в Калгари, новости Калгари, события в Калгари, информация о Калгари, афиша, знакомства в Калгари

Александр Загоскин – один из создателей первого квантового компьютера

квантовый компьютер

Идейным вдохновителем и автором проекта создания квантового компьютера на основе сверхпроводниковых элементов, потрясшего научный мир в мае 2011 года, был советский ученый – физик-эмигрант из Украины Александр Загоскин, который является одним из основателей канадской компании D-Wave Systems, организованной в 1999 году.   Именно этот известный физик, выходец из Украины, был идейным вдохновителем проекта. В середине 1990-х он уехал в Канаду, где и стал одним из основателей будущей фантастической кампании. Это была его идея – заняться разработкой квантовых процессоров на основе сверхпроводниковых элементов. Загоскин сумел привлечь инвесторов, собрать команду ученых; практически все – выходцы из Советского Союза.

Справка:

85963140_first_quantum_computer_ever_2Александр Загоскин, Доктор, Физический факультет Университета Лафборо.  Родился в Харькове (СССР, сейчас – Украина) . Oкончил физический факультет ХГУ им. Горького (сейчас – ХНУ им. Каразина). Работал в Физико-техническом институте физики низких температур (ФТИНТ) АН УССР. С середины 1990-х годов — в Канаде. В мае 2011 года в Nature была опубликована статья с экспериментальным доказательством того, что регистр из 8 сверхпроводниковых кубитов достигает своего наинизшего энергетического состояния путём путём квантовой эволюции, а не классического отжига.  .

 На начальном этапе у D-Wave Systems, основанной в 1999 году, никакой технологии не было, и они заключили соглашение с профессором Института фотонных исследований в Йене Евгением Ильичевым, также нашим соотечественником, на разработку квантового процессора на основе сверхпроводниковых датчиков. Работа длилась около 5 лет, с 2001 по 2006 год. Сначала был сделан один квантовый бит, потом два, затем дошли до четырех. Квантовый бит представлял собой кольцо микронных размеров из сверхпроводникового материала. Информация на него записывается направлением тока, который может течь в таком кольце в двух противоположных направлениях: по часовой стрелке и против. Именно существование таких состояний позволяет квантовому процессору реализовывать алгоритмы, недоступные обычным процессорам.

 На данный момент в D-Wave работает около 60 сотрудников, но все вместе они – мощная группа ученых и разработчиков. В разное время они были связаны практически со всеми ведущими лабораториями, занимающимися квантовыми компьютерами, и сейчас привлекают к экспертизе ведущих экспертов мира по квантовой физике.

 Для неспециалиста квантовый компьютер – это что-то совершенно фантастическое по масштабам, это вычислительная машина, перед которой обычный компьютер все равно что счеты перед компьютером. И, разумеется, это что-то очень далекое от воплощения. Для человека, который связан с квантовыми компьютерами, – это устройство, общие принципы действия которого более или менее понятны, однако существует масса проблем, которые следует решить, прежде чем можно будет воплотить его «в железе», и сейчас множество лабораторий по всему миру эти препятствия пытаются преодолеть.

Кубит, или квантовый бит, – это элементарная ячейка квантового компьютера. Если в классической системе эта ячейка может принимать значения 0 или 1, то кубит по законам квантовой механики может иметь значения 0, 1 или сразу и 0, и 1. Именно это свойство квантового компьютера позволяет ему решать задачи, которые обычному компьютеру не под силу. 

Но кубиты – очень хрупкая материя, с ними очень много проблем. И хотя были уже известны работы с процессорами, состоявшими из четырех кубитов, ученые особенных прорывов на этом поле в ближайшее время не ожидали. Квантовый бит – это кольцо из сверхпроводникового материала, информация на который записывается с помощью тока текущего в двух направлениях – по часовой стрелке и против нее. Самый первый компьютер на основе квантовых систем создавался 6 лет (с 2005 по 2011 год). Собранный компанией D-Wave Systems 16-кубитовый Orion – самый мощный компьютер, способный запускать высокопродуктивные коммерческие приложения.

Использование принципов квантовой механики для построения компьютера означает переход на наноуровень, где могут проявить себя квантовые эффекты. Первый компьютер такого типа изготовлен по традиционной полупроводниковой технологии. Высокая проводимость процессора достигается с помощью охлаждающейся до сверхнизкой температуры кремниевой подложки, на которой расположены кольца из ниобия. Эти микронных размеров кольца, последовательно нанесенные на подложку в виде металлических дорожек, представляют собой магнитное устройство или так называемый «чип».

Температура охлаждения процессорной системы в 250 раз ниже температуры межпланетного пространства. Мощное охлаждение ниобия приводит к формированию электронов в куперовские пары, что дает им возможность свободно протекать в двух направлениях без необходимости в дополнительном токе. Такое двустороннее движение тока способствует поистине фантастическим возможностям процессора в реализации алгоритмов.

Когда в 2007 году канадская компания объявила, что создала 16-кубитовый процессор и компьютер на его основе уже решает несложные задачи, научное сообщество отнеслось к этому скептически. В D-Wave Systems спорить не стали, а разработали уже 128-кубитовый процессор под названием Rainier. В мае 2011 года сообщение в журнале Nature взорвало научный мир. В статье доказывалось, что работа нового компьютера имеет чистый квантово-механический характер. 

Уже через две недели последовало оглушительное сообщение о продаже квантового детища D-Wave корпорации Lockheed Martin. Тот же Nature сообщил, что корпорация планирует использовать эту новую технологию для создания “киберфизических” систем, интегрирующих программное обеспечение с датчиками состояния окружающей среды. Корпорация очень придирчиво изучала квантовый компьютер, прежде чем совершить покупку и приглядывалась к нему более года, сообщает Newsru.com.