Будет ли квантовый скачок?

За два месяца после выхода ChatGPT уже наделал много шума и всего за 5 дней набрал миллион пользователей. Стоит ли ожидать в этом году революционных достижений области квантовой технологии?

Кибербезопасность: по данным Министерства внутренней безопасности США, отказоустойчивый квантовый компьютер сможет взломать текущее шифрование, используемое для криптографии с открытым ключом, уже к 2030 году. Это поставит под угрозу все, от личной информации отдельных лиц до правительственных военных и разведывательных секретов. Однако эта угроза уже является активной из-за атак «Сохранить сейчас, расшифровать позже», в ходе которых зашифрованные данные собираются сегодня, чтобы их можно было расшифровать, когда будет доступен квантовый компьютер.

Квантовое моделирование и оптимизация: моделируя сложные молекулярные процессы, квантовое моделирование позволит совершить прорыв в фармакологии (разработка жизненно важных лекарств) и материаловедении (химические вещества, необходимые для промышленности, химия аккумуляторов и т. д.). Прорывы в квантовой оптимизации также могут оказать влияние на финансовый сектор (анализ рисков и оптимизация финансового портфеля).

Квантовое зондирование: квантовые датчики обладают чрезвычайно точно настроенными возможностями. Когда эти датчики сочетаются с искусственным интеллектом, который может сортировать огромные объемы данных, которые они генерируют, можно создавать новые захватывающие приложения. К ним относятся усовершенствованные технологии медицинской визуализации, разведка природных ресурсов и глобальная навигация без спутников GPS.

Каждая из этих областей создаст бесчисленные прорывы для тех стран, которые смогут инвестировать в квантовые технологии. В то время как коммерческие квантовые компьютеры появятся еще через несколько лет, государственные и частные организации по всему миру уже вкладывают значительные средства в гонку за квантовым преимуществом.

По состоянию на январь 2021 года 17 стран имели национальную инициативу или стратегию поддержки исследований и разработок в области квантовых технологий. В 3 странах разрабатываются стратегии, в то время как в 12 других странах реализуются значительные инициативы, финансируемые или поддерживаемые государством.

Запланированные глобальные государственные расходы на разработку квантовых технологий в 2022 году оцениваются в более чем $30 млрд., причем только на Китай приходится примерно половина этой суммы, а на Европейский союз — почти еще четверть. Оставшаяся четверть распределяется в основном между девятью странами, во главе с США, Канадой, Японией и Великобританией. С точки зрения частных инвестиций доминируют США и ЕС, с 59 и 53 стартапами квантовых вычислений соответственно.

Израиль, относительно небольшая страна с процветающей квантовой экосистемой, доказывает эффективность этой модели даже для тех стран, чьи инвестиции не соответствуют масштабам инвестиций более крупных стран. Один из ведущих технологических институтов Израиля, Технион, предлагает преподавание и исследования мирового класса в области квантовой науки и технологии (QST) и добился прорыва со своим квантовым микроскопом. Это учебное заведение наряду с другими учреждениями в Израиле обучает высококвалифицированных специалистов для технологического и оборонного секторов, а Израиль финансирует квантовые инновации как за счет венчурного капитала, так и за счет государственных средств — все это работало вместе для создания репутации Израиля как «нации стартапов» и сделал страну квантовым лидером.

Сингапур — еще один пример целостной квантовой экосистемы, позволяющей небольшой стране конкурировать на глобальном уровне. Его программа квантовой инженерии (QEP) запустила три национальные платформы для координации исследовательской деятельности и развития сотрудничества между государственным и частным секторами. В настоящее время QEP работает с более чем дюжиной государственных и частных партнеров, включая AWS, над созданием квантово-безопасной сети для критически важной инфраструктуры. Один из таких партнеров, компания Keysight, например, позволяет исследователям QEP использовать свое передовое измерительное оборудование.

по теме: IBM представила самый мощный в мире квантовый компьютер