span>Инвестиции в стартапы квантовых вычислений составляют сотни миллионов долларов, хотя многие эксперты считают, что ожидания квантового чуда преждевременны. Вокруг квантовых вычислений много хайпа, но пройдут годы, прежде чем квантовые компьютеры превзойдут традиционные. Венчурные инвесторы, которые вкладывают средства в стартапы, занимающиеся квантовыми технологиями, должны учитывать, что квантовые компьютеры станут реальностью через как минимум 5-10 лет.
Мэтью Кинселла, управляющий директор Maverick Ventures пессимистично настроен относительно динамики развития квантовых технологий. Но прежде чем квантовые компьютеры завоюют мир, Кинселла предрекает «квантовую зиму».
«Зима» - это термин, используемый отраслевыми инсайдерами для описания фазы развития технологии, когда реальность еще не может соответствовать ожиданиям. В результате, из-за разочарования замораживаются инвестиции, исследования, к технологии в общем охладевают. Это путь, через который прошли технологии типа виртуальной реальности и искусственного интеллекта, и через который проходит сейчас блокчейн.
В конце концов, если технология действительно достаточно инновационная, ее возможности растут и она переживает своего рода второе рождение. Это согласуется с метрикой hype cycle, которую предложила в 1995 г. исследовательская компания Gartner. Это кривая зрелости технологии, графически представляющая стадии, через которые проходит технологическое новшество в ходе своего становления.
Данный феномен наблюдается при появлении любой новой техники. Согласно данной методологии, технология после зарождения может дойти до этапа, обозначенного как "пик завышенных ожиданий", когда общественный ажиотаж приводит к чрезмерному энтузиазму и нереалистичным ожиданиям.
Успешное применение технологии возможно, но обычно неудач больше, чем успехов, поэтому это может привести к следующему этапу - нижней точке разочарования, "избавления от иллюзий" (англ. Trough of Disillusionment), когда выявляются недостатки, и люди понимают, что технология не в состоянии соответствовать ожиданиям, а это быстро гасит энтузиазм.
Если в самом начале проекта людям дали слишком высокую планку ожиданий, то падение может быть такой силы, что становится несовместимым с жизнью для этого проекта. Однако, если точка разочарования преодолевается, технология выходит на стадию массового принятия.
«Я действительно верю в квантовые вычисления, хотя это может пройти гораздо больше ранее предполагаемого времени, прежде чем мы получим квантовый компьютер, который превзойдет традиционный компьютер в решении реальных задач», - заявил Кинселла в интервью Business Insider.
Но приход квантовых компьютеров считают неизбежным. В последние несколько десятилетий мы наблюдали цифровую революцию, которая в значительной степени движима законом Мура, который гласит, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца. Чуть позже появилась разновидность закона, где фигурирует не два года, а 18 месяцев. Это связано уже не с Муром, а с Давидом Хаусом из Intel. По его мнению, производительность процессоров должна удваиваться каждые 18 месяцев из-за одновременного роста как количества транзисторов, так и быстродействия каждого из них.
Гордон Мур в 2007 г. заявил, что уже через 10-15 лет дальнейший процесс миниатюризации транзисторов натолкнется на фундаментальные законы физики. При этом г-н Мур сослался на мнение известного британского физика-теоретика Стивена Хокинга, который считал, что фундаментальными пределами развития микроэлектроники является скорость света и атомарное строение материи. Таким образом, выявление нового способа повышения производительности вычислений уже продолжительное время было основной областью изучения.
Квантовые вычислительные системы считаются одной из самых перспективных технологий на данный момент. Предполагается, что они станут основой для полноценного искусственного интеллекта, смогут упростить аэрокосмические и военные системы, смоделировать новые материалы и лекарства. Также не исключено, что в будущем квантовые системы смогут улучшить игровые проекты в виртуальной реальности, моделируя любые физические законы в вымышленных мирах.
В широком смысле квантовый компьютер — это вычислительное устройство, использующее для передачи и обработки данных явления квантовой механики. Его главное отличие от обычного компьютера — метод предоставления информации. В классическом вычислительном устройстве обработка информации достигается посредством бинарного кода, который обладает двумя базовыми состояниями — нулем и единицей. И может находиться лишь в каком-то конкретном.
В свою очередь работа квантового компьютера основана на концепции суперпозиции, а вместо обычных битов применяются кубиты. Благодаря суперпозиции кубит может иметь значения, полученные за счет комбинирования нуля и единицы, так что он может иметь два этих состояния одновременно. Благодаря этому квантовые компьютеры потенциально способны демонстрировать высочайшую производительность в вычислениях. Важной вехой для квантовых технологий считается достижение так называемого квантового превосходства (Quantum supremacy) — способности производить вычисления быстрее классических систем.
Первые квантовые компьютеры уже начинают производиться. Так, IBM в начале года представила Q System One – компактный модульный квантовый компьютер, который сами представители компании окрестили "первой в мире интегрированной универсальной квантовой вычислительной системой, разработанной для научного и коммерческого применения". Купить этот компьютер пока нельзя. Ученые и компании смогут арендовать его в квантовом вычислительном центре, который IBM в ближайшее время откроет в городе Покипси (штат Нью-Йорк, США). В дальнейшем он появится в свободной продаже.
IBM Q предлагает 20-кубитное вычисление с использованием классических компьютерных компонентов и квантовых решений. Компьютер довольно массивный — это герметичный корпус в форме куба с гранью длинной 2,75 м, который выполнен из боросиликатного стекла толщиной 1,27 см. Помимо квантового процессора в корпусе Q System One располагаются различные управляющие модули, а также система охлаждения.
Хотя технологические гиганты, стартапы и исследовательские лаборатории вложили время и усилия в разработку квантовых компьютеров, сегодня всё еще нет массового производства квантовых компьютеров, которые могли бы делать то, чего не может сделать классический компьютер.
Индустрия еще не достигла этого порога, поскольку квантовые вычисления все еще находятся на ранней стадии развития. По оценкам экспертов, сейчас это похоже на эру классических компьютеров 1950-х годов.
Хайп в квантовых вычислениях уже давно начался и продолжается. По данным Forrester, в 2015 году венчурные инвесторы вложили $85 миллионов квантовые вычисления. Два года спустя эта цифра выросла до $400 миллионов.
«Мы думаем, что период "квантовой зимы" будет», - считает Мэтью Брисс, вице-президент Gartner по исследованиям. «Технология вызвала ажиотаж, люди спешат влиться в это, сделать что-то. Но потом оказывается, что машины еще не готовы, и нам нужно подождать 5-10 лет. Это реальный риск, поэтому мы также следим за ситуацией».
«Это новая технология. В результате, там много дезинформации», - сказал Брисс. «Мы все еще далеки от того, чтобы технология была коммерчески жизнеспособная. Основная рекомендация Gartner в том, что для компаний с большими исследовательскими возможностями хорошо иметь одного специалиста-энтузиаста по квантовым технологиям, но создание целой команды - не лучшее использование ресурсов».
