Квантово изчисление: Технологична надпревара, която Европа може да спечели?

В лаборатория в западния завършек на Париж, където река Сена тече необятно и трамваите се плъзгат около здания със стъклени фасади и цъфтящи черешови дървета, механик на име Rémi прави някои настройки с гаечен ключ.

Машината, каскада от златни и сребристи цилиндри, спускащи се през облак от жици, е криостат, устройство, което охлажда толкоз доста, че забавя активността даже на молекулярно равнище.

Минус 273 градуса по Целзий в цилиндъра на дъното. Температура, при която и най-малките частици са неподвижни. Изолацията от външния свят е цялостна.

В този цилиндър е сложена дребна кутия, още веднъж в цвят злато и сребро, в която е подложен чип.

Този чип е друга, по-малка кутия, вътре в която се случва феноменът, открит от Алберт Айнщайн и други физици, което наподобява се опълчва на механиката на света, в който живеем: квантовият скок, когато частиците трансформират енергийните равнища по способи, които са предвидими, възпроизводими и явно невъзможни.

Около нас има няколко отвесни цилиндъра като толкоз доста бойлери с разнообразни размери. Всички съдържат криостати като този, с който Марсел бърника. О, и тези машини имат друго име. Те са квантови компютри.

Това е френската компания за квантови компютри Alice & Bob. През идващите няколко месеца ще отвори и доста по-голямо оборудване на север от Париж, струващо 50 милиона $ (37 милиона английски лири), със оборудване за тестване и пускане, с цел да тества все по-големи и по-големи машини, и чиста стая, където ще създава свои лични чипове.

Alice & Bob може да звучи като компания за сладолед, само че екипът от 200 души от 20 и 30-те, които виждате да бръмчат към този кошер от започващ бизнес, вършат доста сериозна просвета и скоро, споделя съоснователят и основен изпълнителен шеф Théau Peronnin, също ще се занимават със сериозен бизнес.

" Физиците се съмняваха, че е допустимо да се употребява странното държание на частиците в кванта. Те не го вършат към този момент.

Сега знаем, че работят и след няколко години ще имаме надеждни квантови компютри, които можем да свържем с високопроизводителни компютри (HPC) в центрове за данни, с цел да увеличим експоненциално тяхната изчислителна мощ, " споделя Перонин.

" Не е за това да бъдем по-бързи. Става въпрос за това да сме толкоз трагично по-бързи, че ще можем да решим проблеми, които са безусловно неразрешими с класическите компютри.

Например? „ Това ще трансформира медицината в точна просвета. Той се майтапи единствено на половина. „ В момента създаването на нови медикаменти значително е въпрос на проба и неточност. “

С квантовите компютри ще бъде допустимо да се извършват солидни калкулации, с цел да се види по какъв начин другите молекули реагират една с друга, с цел да се разбере какво работи и с какви странични резултати.

Тогава премията за компанията, която първа построи благонадежден квантов компютър в мащаб, е евентуално голяма. Ще бъде " спечелилият взема всичко ", както беше за класическите компютри и IBM, предвижда Перонин. И той счита, че има огромен късмет неговата или друга френска компания да бъде този победител.

Най-голямата спънка в квантовите калкулации е крехкостта, която води до неточности.

Конвенционалните компютри употребяват електричество в силициевите чипове, с цел да вършат калкулации.

В квантовите компютри, които се вършат с кубити, където във всеки кубит се манипулират квантовите свойства на обособен електрон или фотон.

Голямото предизвикателство за откривателите е, че кубитите губят своята деликатна квантова положения (decohere) заради звук от ежедневния свят.

Повечето подходи се борят с това с голямо остатък, изяснява Перонин: хиляди физически кубити на „ логичен “, употребявайки това, което той назовава „ болшинство “ за поправяне на неточности. Изплащането за това е обезсърчаващ мащаб и цена.

Alice & Bob са възприели друг метод. Техните „ котешки кубити “ (наречени на котката на Шрьодингер) са проектирани да поправят самостоятелно някои неточности.

„ Това е вградено по дизайн “, споделя Перонин. „ Намерихме метод за непрестанно компенсиране на загубите. “

Това на доктрина грандиозно ще понижи сложността на процесите и разноските спрямо техните противници, изискващи запазване.

Peronnin отбелязва, че огромните играчи се ориентират към сходни хрумвания: Гугъл закупи Atlantic Quantum, до момента в който други преследват братовчеди на котешки кубити. Alice & Bob в този момент стои „ един до друг “ със своите американски съперници, споделя Перонин.

Те са едни от „ националните първенци “ на Франция по програмата PROQCIMA, държавна самодейност за създаване на потребен кватумен компютър.

И Франция има доста повече от протичащото се на Алис и Боб. Всъщност нейните компании съставляват между тях цялостната гама от видове кубити – всички пътища, които физиците се надяват да доведат до първия благонадежден и свръхмощен квантов компютър.

„ Ако погледнете света на квантовите калкулации във Франция, сега имаме шест компании и две се основават “, споделя Оливие Езрати, учен чийто компендиум от 1500 страници Understanding Quantum Technologies е известно гратис евакуиране в интернет.

Той споделя, че има четири други „ значими “ френски компании за квантови калкулации: Pasqal, Quandela, Quobly и C12.

Erzatty споделя, че имат едно общо преимущество. „ Повечето от тях са в доста удобна позиция във връзка с цената на машината и енергийните разноски “, споделя той.

Навсякъде в Европа най-големият състезател е финландската IQM, която разгласи през февруари, че ще стане първата записана европейска квантова компания.

The Обединеното кралство има двама значими играчи в Oxford Quantum Circuits (OQM) и основателите на квантови операционни системи Riverlane.

IQM и Pasqal към този момент имат квантови компютри, които способстват за съоръжения за високопроизводителни калкулации (HPC) в цяла Европа.

Някои френски компании към този момент разполагат с квантови компютри в компании като компанията за промишлени артикули Air Liquide. Това скоро ще бъде казусът с Alice & Bob.

Техните машини към момента не са подготвени да изпълнят обещанието на квантовите калкулации.

Но стартирането им в по-широкия свят значи, че може да се образова общественост от експерти, които ще бъдат подготвени да употребяват същинското нещо, когато стане се случва.

" В момента машината, която имаме, не е по-мощна от вашия телефон ", споделя Перонин. „ Намираме се в плоската част на експоненциалната крива. “

В квантовата конкуренция Франция има няколко мощни страни.

Тя има едни от най-хубавите в света преподавания по физика в учебни заведения като École Polytechnique и École Normale Supérieure.

" През последните няколко години три Нобелови награди са отишли единствено при френски физици! " Перонин споделя. Това е сериозно, споделя той, защото това е изненадващо равнопоставено поле за игра.

" В последна сметка това е математическо предизвикателство. Няма незаслужено преимущество от наследени технологии като класическо пресмятане или нещо сходно, тъй че няма причина да се срамувате. "

Основното предизвикателство, споделя Перонин, е обединяването на капитала. „ Но Европа несъмнено не е бедна и това е софтуерна опция за Европа да размести малко картите във връзка с самостоятелната тактика и способността ни да имаме водещи стопански играчи “, споделя той.

Има мощно чувство, че макар че Европа пропусна лодката на толкоз доста софтуерни революции през последните години, най-малко що се отнася до прехода от научните проучвания към промишлен стадий, нещата може да са разнообразни този път.

" Имаме каквото е належащо, с цел да го спечелим. Става въпрос за вярата в себе си. Ние постоянно, като французи, малко се подиграваме на прекомерното самочувствие на американците, само че тук би трябвало да бъдем малко настроени. В противоположен случай нищо няма да се случи и това би било в действителност тъпо, тъй като сега, ние сме в надалеч по-добра позиция, в сравнение с някой би могъл да си намерения. "

Страхотни ли сте в игрите? Контролът на въздушното придвижване на Съединени американски щати желае да кандидатствате

Нова държавна рекламна акция се пробва да убеди геймърите да аплайват за функции в сигурността на въздуха.