Будущее вычислительных машин за квантовыми компьютерами

В Бостоне вновь состоялась встреча физического сообщества. По словам исследователей из IBM, у квантовых компьютеров потенциал гораздо больше в области вычислительных мощностей, чем у любого современного компьютера. 

Оказывается, информация, которую использует компьютер, зашита в квантовых битах (кубитах). Ученые пришли к выводу, что кубиты обладают особыми свойствами, благодаря которым можно работать одновременно с миллионами вычислений. Обычный ПК может справиться с незначительным числом операций. В одном 250-кубитном компьютере больше бит информации, чем атомов во Вселенной.

Маттиас Штеффен, исследователь из IBM, уверен, что внедрение квантовых систем выведет использование компьютеров на новый рубеж. Казалось бы, оба типа вычислительных машин используют идентичные единицы измерения информации, но привычный для нас ПК принимает два значения («0» и «1»), а квантовый может принимать, как и одно из значений «0» или «1», так и оба одновременно. Эта суперпозиция дает возможность квантовым компьютерам выполнять более миллиона операций одновременно.

Не обошлось и без трудностей. Кубиты обладают очень коротким сроком жизни – несколько миллиардных долей секунды. Ученные IBM нашли решение этой проблемы, создав трехмерный сверхпроводящий кубит. Теперь он сохраняет свое состояние около 100 микросекунд. Однако это не все трудности. Чтобы внедрить квантовые исчисления, нужно свести к минимуму количество ошибок, которые появляются от влияния электромагнитных волн, температуры и возможных дефектов материалов.

Будущее квантовых компьютеров – это работа с шифрованием данных, где они смогут обрабатывать огромные массивы информации, заниматься кодированием и декодированием, принимать участие в решении ряда задач по оптимизации баз данных.