Брайн Грин о квантовых компьютерах
Источник INTWORLD
Источник INTWORLD
Фотография процессора квантового компьютера, сделанная TheDigitalArtist с сайта Pixabay
Сингапурская компания Horizon Quantum Computing, ведущая компания по разработке программного обеспечения для квантовых вычислений, выбрала базирующуюся в Тель-Авиве компанию Quantum Machines (QM) для создания первого в своем роде испытательного стенда для квантовых вычислений .
Испытательный стенд позволит Horizon запускать разрабатываемое ими программное обеспечение на различных платформах квантовых вычислений.
Приобретя собственное оборудование, Horizon получает полный контроль как над аппаратным, так и над программным обеспечением, что позволяет ему расширить границы квантовых вычислений.
Вместо использования решения одного поставщика компания намеренно выбрала лучшие в своем классе компоненты от разных поставщиков. Такая модульность позволяет Horizon интегрировать свой программный стек с различными конфигурациями оборудования и со временем обновлять систему.
Первая система будет основана на квантовом процессоре Novera от Rigetti Computing и квантовом контроллере на базе процессора OPX1000 от Quantum Machines. Ожидается, что интегрированная система будет установлена к началу 2025 года.
«Недавний прогресс в области квантовых процессоров и исправления ошибок подчеркнул быстрые темпы прогресса в этой области. Мы делаем шаг к созданию этого испытательного стенда, потому что считаем, что тесная интеграция между аппаратным и программным обеспечением — это кратчайший путь к действительно полезным квантовым вычислениям», — сказал Джо Фицсаймонс, основатель и генеральный директор Horizon Quantum Computing. «Мы очень рады работать с Rigetti Computing and Quantum Machines над нашей первой системой».
Итамар Сиван, соучредитель и генеральный директор Quantum Machines, сказал: «Мы рады сотрудничеству с Horizon Quantum Computing и Rigetti Computing в этой новаторской инициативе. В нашем подходе всегда особое внимание уделялось масштабируемости, совместимости и модульности — принципам, которые перекликаются с Triple Alpha компании Horizon.
«Это сотрудничество с пионерами отрасли, такими как Horizon и Rigetti, не только демонстрирует адаптивность и эффективность нашего процессорного контроллера OPX1000 в различных конфигурациях, но также знаменует собой значительный шаг вперед на коллективном пути к полезным квантовым компьютерам».
Перевод с английского
«ХроноС»
В моей статье предлагается новая концепция «Машины времени», использующая технологию блокчейна, визуализатор Unreal Engine 5 или аналог, искусственный интеллект (ИИ) и квантовые вычисления (Квантовый компьютер). Используя блокчейн в качестве безопасного хранилища данных, накопленных в сети интернет, мы можем реконструировать «виртуальный мир», отражающий нашу реальность до настоящего момента. Возможность создавать персонализированных моделей на основе реальных людей, собирая данные с электронных гаджетов личного использования (Телефон, смарт часы, камеры наблюдения) с согласия пользователя. Благодаря интеграции искусственного интеллекта, Unreal Engine 5 и квантовых вычислений эта система может поддерживать и визуализировать виртуальный мир в любой момент времени с точностью до секунды, с управлением по фреймам нашей истории по настоящее время.
Ключевые слова: машина времени, блокчейн, Unreal Engine, искусственный интеллект, квантовые вычисления, виртуальная реальность, визуализация данных, историческая реконструкция.
Введение: Идея путешествия во времени уже давно очаровывает человечество, пробуждая научное любопытство и творческие усилия. В этой работе исследуется новаторский подход к путешествиям во времени посредством создания виртуального мира на основе технологии блокчейн. Объединив данные из различных источников в безопасный и неизменяемый реестр блокчейна, мы можем восстановить детальное представление истории нашего мира до наших дней. Этот «виртуальный мир» будет визуализирован с использованием движка Unreal Engine 5 или аналога, предоставляющего «Новый мир» в цифре.
Методология: Предлагаемая система «ХроноС» будет состоять из трех основных компонентов: хранения данных «блокчейна», визуализации «Unreal Engine» и интеграции искусственного интеллекта, и мощности квантового комьютера. Технология блокчейн станет основой системы, обеспечивая безопасность и целостность собранных исторических данных. Визуализатор Unreal Engine 5 визуализирует виртуальный мир с беспрецедентной реалистичностью, предлагая пользователям потрясающие визуальные впечатления. Алгоритмы искусственного интеллекта улучшат взаимодействие пользователей в виртуальной среде, создавая персонализированных персонажей на основе реальных людей.
Полученные результаты: Благодаря интеграции блокчейна, Unreal Engine 5 и искусственного интеллекта мы успешно разработали прототип системы «ХроноС», способной визуализировать виртуальный мир на основе исторических данных, хранящихся в блокчейне. Пользователи могут перемещаться по этой виртуальной среде, взаимодействовать с виртуальными персонажами, напоминающими реальных людей, и исследовать различные временные интервалы с поразительной точностью. Скорость реагирования и точность работы системы дополнительно повышаются за счет использования квантовых вычислений, обеспечивающих бесперебойную работу виртуального мира в любой момент времени.
Заключение: Предлагаемая концепция «Машины времени» представляет собой значительный шаг вперед в сфере виртуальной реальности и путешествий во времени. Используя технологию блокчейн, Unreal Engine 5, искусственный интеллект и квантовые вычисления, мы продемонстрировали возможность создания «Нового мира», который отражает нашу реальность в разные периоды времени. Будущие достижения в этой области могут революционизировать то, как мы воспринимаем историю и взаимодействуем с ней, предлагая уникальные идеи и опыт, которые ранее были невообразимы.
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.
Эти и другие новости можно читать в моем Telegram-канале ИТ Вестник
Google заплатит 5 миллионов долларов тем, кто придумает, для чего использовать квантовые компьютеры.
Если вы когда-либо задумывались, что на самом деле делают квантовые компьютеры, вы не одиноки. Правда в том, что никто не знает, какие современные проблемы способна решить эта технология. В понедельник Google запустил многолетнее глобальное соревнование по поиску реальных областей применения квантовых вычислений с призовым фондом в $5 миллионов.Хотя есть много поводов для оптимизма в отношении потенциала квантовых компьютеров, мы все еще в неведении относительно полного спектра того, как, когда и для каких реальных задач эта технология окажется наиболее прорывной. Мы надеемся, что этот конкурс поможет пролить свет на эти вопросы.
Google запустил соревнование XPRIZE Quantum Applications совместно с Женевским научно-дипломатическим центром (GESDA). Двадцать финалистов разделят приз в $1 миллион и выйдут в финал. Им нужно будет предоставить технические спецификации и доказать, что квантовые вычисления быстрее или точнее традиционных компьютерных решений. Главные победители получат $3 миллиона, а призеры поделят еще $1 миллион.
Google инвестировал миллионы в квантовые вычисления, но мы все еще не знаем, что с ними делать. Большинство исследований квантовых компьютеров касаются абстрактных задач, а не реальных сценариев. Технология обещает ускорить разработку лекарств, раскрыть тайны темной материи и помочь решить фундаментальные загадки Вселенной. Но пока непонятно, чем она полезнее вашего ноутбука.
Однако это не повод унывать. В 1950-х годах компьютеры были размером с грузовик и имели крайне мало практического применения. Квантовые компьютеры все еще находятся на этой ранней стадии развития, но могут совершить революцию в мире. Вопрос в том, как именно.
Конкурс Google не гарантирует, что через три года у нас появятся практические применения квантовых вычислений, но это шаг в правильном направлении.
Судить конкурс будут ученые из Google, Amazon и ведущих университетов мира. Будем надеяться, что соревнование породит реальные кейсы использования для нового поколения вычислительных машин и заставит эту мощную технологию работать.
Источник
Для конкуренции на мировой арене российской экономике необходимо преодолеть зависимость от зарубежных технологических платформ и стандартов, а также построить свою базу для научного и промышленного скачка ИА Красная Весна
Сальвадор Дали. Глаз. 1945
Решение о создании нового нацпроекта в области инновационных технологий было принято 14 февраля на пленарном заседании в рамках ежегодного Форума будущих технологий «Вычисления и связь. Квантовый мир». Участниками обсуждения стали президент России Владимир Путин, а также ведущие ученые-специалисты и главы госкорпораций.
Напомним, в 2022 году глава России подписал указ о ежегодном проведении форума. В рамках обсуждения на площадках форума ученые-специалисты и чиновники должны координировать свои усилия по развитию сферы инновационных технологий, в частности, квантовую технологию и способы ее тотального внедрения в экономическую и социальную сферы страны.
Так, первый форум прошел 10–14 июля прошлого года и был посвящен квантовым технологиям. Итогом форума стал не только обмен мнениями в данной научной отрасли, но и принятие ряда поручений президента РФ об увеличении грантов по господдержке научных исследований. Также по завершению форума начался прием заявок на Национальную научную премию «Вызов», которая затем впервые была вручена в декабре 2023 года.
Российский лидер обратил внимание участников заседания на то, что сегодня развитие экономики России идет под давлением санкций Запада, в условиях ограничений на использование зарубежных технологий. Таким образом западный мир пытается отвратить Россию от выбранного ею исторического пути, подчеркнул Путин.
«Наши оппоненты рассчитывали, что мы отступимся, сдадимся, но так не будет, как мы часто говорим в таких случаях. Россия будет идти только вперед, причем своим собственным путем, не изолируясь ни от кого в то же самое время», — заявил Путин.
При этом он указал, что еще первая волна антироссийских санкций в 2014 году подействовала на Россию как стимул для бурного развития в сегментах экономики, ранее опирающихся на западные разработки. Например, еще десять лет назад так стало развиваться сельское хозяйство. Теперь для России пришло время интенсивного развития вопреки усилиям коллективного Запада во главе с США в технологической сфере и промышленности, считает президент РФ.
Для конкуренции на мировой арене российской экономике необходимо преодолеть зависимость от зарубежных технологических платформ и стандартов, а также построить свою базу для научного и промышленного скачка. Сегодня необходимо многократное качественное изменение таких показателей, как управление и производительность труда, условия работы, а также «принципиально иные возможности» для граждан России.
«Наша принципиальная задача — перевести всю экономику, социальную сферу, органы власти, работу органов власти на качественно новые принципы работы, внедрить управление на новых данных — на основе больших данных», — заключил Путин.
Путин предложил к концу 2024 года подготовить новый национальный проект по формированию экономики данных на период до 2030 года. Предполагается, что этот нацпроект затронет не только сферу цифровой экономики, но и разработки в области искусственного интеллекта (ИИ), а также реализацию на практике дорожных карт по развитию квантовых технологий.
По словам президента РФ, новый нацпроект повлияет на все этапы и уровни работы. Начиная от сбора и передачи данных, заканчивая обеспечением хорошо защищенной суверенной инфраструктуры для вычисления и хранения данных внутри страны, их использование отечественными платформами и сервисами. При этом российская экономика данных должна основываться на суверенных и национальных стандартах и протоколах и иметь передовые алгоритмы обработки и анализа данных, в том числе и в области ИИ, что также будет отражено в новом нацпроекте.
Путин поручил российскому правительству выделить из федерального бюджета до 2026 года необходимое финансирование программы мегагрантов. Максимальный размер и срок реализации мегагрантов должны быть увеличены так, чтобы ведущим зарубежным ученым, приезжающим в Россию, оказывалась серьезная поддержка. Таким образом Россия получит необходимые квалифицированные кадры для формирования научных школ по ключевым направлениям развития науки, отметил президент РФ.
Другим обсуждаемым кадровым вопросом в сфере науки стала помощь молодым исследователям. Причем речь шла в том числе и о ранее уехавших гражданах России, которые хотят вернуться в страну для работы в сфере научно-технических разработок.
Глава субгруппы в Российском квантовом центре, сотрудник Физического института Академии наук Илья Семериков сообщил о результатах десятилетней работы над созданием квантового компьютера. На текущем этапе созданный компьютер может выдавать не только научные абстракции, но и практически применимые вещи, например, модели молекул.
«Наша мечта — это сделать полезный квантовый компьютер. Сделать такой квантовый компьютер, который бы действительно решал задачи быстрее, чем суперкомпьютер, который был бы полезен широкому кругу людей», — рассказал ученый.
По его словам, технология уже готова к коммерциализации. Рабочая группа думает над возможностью создания небольших предприятий для эксплуатации квантового компьютера как внутри России, так и за ее пределами.
Глава госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев заявил, что одной из важнейших задач во вверенной ему корпорации считает внедрение квантовых технологий в атомную отрасль. Другим важным составляющим работы Лихачев назвал достижение страной технологического суверенитета.
Он объяснил, что сейчас в сложившейся в мире ситуации для России «импортозамещение уже не импортозамещение, а на самом деле технологический суверенитет».
При этом глава «Росатома» указал на то, что для России международное сотрудничество по направлению атомной отрасли не прекратилось. Оно продолжается и в рамках БРИКС (межгосударственное объединение Бразилии, России, Индии, Китая, ЮАР), и в рамках двустороннего сотрудничества.
Также Лихачев поделился, что в ученых кругах выдвигают предложение о создании «бриксовского Нобеля».
Когда речь идет о скачкообразном развитии сферы хранения и передачи данных, нельзя не обсудить угрозу взлома и обеспечение информационной безопасности. Об этом рассказал заместитель директора Национального центра квантового интернета ИТМО Владимир Егоров.
Он сообщил, что системы квантовой защиты обладают рядом преимуществ. Во-первых, особое распределение ключей шифрования делает невозможной их кражу или копирование из линии квантовой связи. Во-вторых, автоматизация процесса рассылки ключей значительно ускоряет процесс и позволяет проводить его гораздо чаще.
Однако при использовании квантовых коммуникативных сетей существуют и ограничения. Наиболее продуктивно «их использование совместно с другими перспективными технологиями информационной безопасности, такими как постквантовая криптография и другие», — объяснил специалист.
Глава «Российских железных дорог» (РЖД) Олег Белозеров рассказал о квантовых магистралях, которые были введены эксплуатацию на базе РЖД уже более трех лет назад.
Белозеров пояснил, что фиксация данных обо всех перевозках по железным дорогам составляет громадный пласт информации, которую требуется быстро передавать и защищать. И это при том, что Россия — один из мировых лидеров по протяженности квантовой сети. Так, за 2024 год информационная сеть РЖД будет увеличена в два раза до 7 тыс. км. К 2030 году протяженность квантовой сети составит уже 15 тыс. км.
Системы РЖД — мишень для постоянных атак.
«В прошлом году объем атак на наши системы в сутки — 277 тысяч. Вместе с коллегами, спасибо большое Ростелекому и другим коллегам, мы отражали. Мы четко понимаем, что наша информационная система будет представлять интерес и как-то будут пытаться туда забраться», — заявил глава РЖД.
По его мнению, разумное сочетание квантовых коммуникаций с другими системами безопасности способно обеспечить надежную защиту передаваемых данных.
Перспективы применения квантового компьютера в промышленности сообщил руководитель научной группы в Российском квантовом центре профессор МФТИ Алексей Федоров. Областью исследования его научной группы являются программные алгоритмы для квантового компьютера.
«Несмотря на то, что сегодня они (алгоритмы — прим. ИА Красная Весна) не показывают экономического эффекта, эта опережающая работа над алгоритмами, над программным обеспечением нужна сейчас, чтобы к моменту появления „железа“ мы понимали, как его использовать для решения полезных задач отрасли», — считает Федоров.
При этом он отметил, что первые практические применения квантовых технологий уже можно наблюдать в финансовой сфере, где их уже внедряет «Газпромбанк». Также квантовый компьютер в будущем может быть успешно задействован в атомной отрасли и при решении сложных задач по оптимизации процессов городской жизни: логистики, проектирования кварталов, при обработке и защите данных.
О применении квантовых технологий в космической сфере рассказала научный сотрудник Центра квантовых технологий Московского государственного университета Надежда Борщевская.
Она сообщила, что благодаря космическим квантовым коммуникациям в будущем будет возможно связать такие отдаленные друг от друга места, как Москва и Дальний Восток, без затрат на создание обширной наземной инфраструктуры. В дальнейшем станет доступно и подключение к космическим квантовым сетям мобильных устройств транспортного сектора. Перспективным для ученых представляется также создание глобальной квантовой сети, которая будет объединять наземный и космический компоненты.
На данном этапе разработок МГУ проводит запуски малых искусственных спутников Земли, эксперименты по квантовому распределению ключа через свободные пространства.
«По волоконной квантовой связи мы находимся на мировом уровне, а вот по космической связи мы пока довольно сильно отстаем, примерно лет на десять, как раз от Китая и других стран», — пояснила Борщевская.
Она отметила, что научные разработки в сфере космических квантовых связей имеют конкретных потребителей. Так, МГУ активно взаимодействует с компанией «ИнфоТеКС», а также со специальной лабораторией, которая занимается сертификацией квантовых криптографических устройств.
Следующий форум состоится через год. Научная дискуссия следующего форума будет посвящена биотехнологиям.
На протяжении всего форума как в речи президента, так и в докладах специалистов явный акцент делался на положительных аспектах состояния сферы инновационных технологий. При этом заметно игнорирование или упоминание вскользь проблем, связанных с антироссийскими санкциями Запада и несамостоятельностью российского сектора производства высокотехнологичных компонентов. Тем более ни слова не прозвучало о том, почему российская экономика к началу судьбоносного противостояния с Западом настолько зависима от его решений.
Компания QuEra значительно снизила уровень ошибок в кубитах - первая коммерчески доступная машина, использующая эту технологию, была запущена с 256 физическими и 10 логическими кубитами.
Логические кубиты - физические квантовые биты, или кубиты, соединенные посредством квантовой запутанности, - уменьшают количество ошибок в квантовых компьютерах за счет хранения одних и тех же данных в разных местах. Это уменьшает количество точек отказа при выполнении вычислений.
источник https://t.me/mir_teh/1429
Квантовый компьютер Sycamore, разработанный компанией Google, справился с задачей, на решение которой традиционному компьютеру потребовалось бы почти полвека. Это достижение, основанное на законах квантовой механики, способно произвести революцию в таких областях, как научные исследования, благодаря беспрецедентным возможностям моделирования. Однако при этом возникают проблемы с безопасностью, поскольку такая вычислительная мощь может в один прекрасный день поставить под угрозу существующие системы шифрования. Квантовые вычисления - область, которая когда-то казалась научной фантастикой, — сегодня становятся реальностью. Эта технология, использующая необычные принципы квантовой механики, способна радикально изменить способы обработки информации и решения задач. На этом фоне компания Google, один из крупнейших игроков в этом секторе, недавно сделала заявление, которое привлекло внимание всего мира. Квантовый компьютер под названием Sycamore за несколько секунд выполнил вычисления, на которые обычному компьютеру потребовалось бы 47 лет. Этот прорыв, если он будет подтвержден, станет серьезным шагом в развитии квантовых вычислений. Он открывает путь к инновационным приложениям в различных областях - от научных исследований до компьютерной безопасности - и одновременно ставит новые задачи и вопросы. Исследование доступно на платформе arXiv.
Квантовый компьютер Google: необычная машина Квантовый компьютер Google под названием Sycamore - это машина, которая, как и ее конкуренты, раздвигает границы того, что мы считали возможным в области вычислений. Ключ к такой производительности лежит в принципе квантовой суперпозиции. Проще говоря, это означает, что квантовый бит, или кубит, может одновременно принимать значения 0 и 1. Это принципиальное отличие от обычных компьютеров, где бит в определенный момент может принимать значение 0 или 1. Это означает, что квантовый компьютер может одновременно обрабатывать множество возможностей, что позволяет ему выполнять вычисления с беспрецедентной скоростью. Однако важно отметить, что квантовая суперпозиция - очень хрупкое состояние. Кубиты чрезвычайно чувствительны к окружающей среде и могут быть легко нарушены, что может привести к ошибкам в расчетах. Это одна из многих проблем, которую предстоит решить исследователям, чтобы сделать квантовые компьютеры практичными для повседневного использования. Революция в научных исследованиях Потенциальное влияние этого прорыва огромно.
Для научных исследований квантовые компьютеры позволят моделировать сложные системы, такие как молекулярные взаимодействия, с беспрецедентной точностью. Это может открыть путь к крупным открытиям в таких областях, как химия, биология и физика. Последствия такого развития событий выходят далеко за рамки простого ускорения вычислений. Оно может изменить сам подход к научным исследованиям, позволив нам моделировать и понимать системы такой сложности, которая ранее была нам недоступна. В сочетании с искусственным интеллектом масштабы этой технологии просто поражают воображение. Так, недавно искусственный интеллект открыл самую мощную на сегодняшний день молекулу против старения.
Последствия для компьютерной безопасности Хотя прорыв Google, безусловно, впечатляет, он не лишен последствий. Одно из наиболее значимых последствий касается компьютерной безопасности. Вычислительная мощность квантовых компьютеров может сделать многие существующие системы шифрования неактуальными. Современные системы шифрования основаны на сложных математических вычислениях. Шифрование RSA, широко используемое для защиты транзакций в Интернете, основано на сложности разложения больших чисел на простые множители. Для обычного компьютера эта задача чрезвычайно сложна и занимает значительное время, что делает шифрование безопасным. Однако с помощью квантового компьютера, подобного Sycamore, эти вычисления могут быть выполнены гораздо быстрее. Фактически, современные системы шифрования могут быть расшифрованы за гораздо меньшее время. Это серьезный вызов для ИТ-безопасности. Поэтому исследователям и технологическим компаниям предстоит найти новые методы шифрования, способные противостоять мощности квантовых компьютеров. Для этого могут быть разработаны новые алгоритмы шифрования или использованы принципы квантовой механики для создания так называемого "квантового шифрования". Однако, для того чтобы сделать квантовые компьютеры доступными, предстоит проделать еще очень большую работу. Основные технические проблемы, такие как коррекция ошибок и стабильность кубитов, еще предстоит преодолеть. Кроме того, еще предстоит выяснить, каким образом эта технология может быть эффективно интегрирована в существующие компьютерные системы. Несмотря на эти трудности, заявление Google является важной вехой в развитии этой технологии.
Ставьте лайки и подписывайтесь на мой блог․