Заведующий лаборатории – Алексей Валентинович Устинов, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий. Алексей Устинов, Санкт-Петербург, Россия. Алексей Устинов расскажет о состоянии дел и ближайших перспективах в . Крупнейший в мире форум посвящен новейшим достижениям в различных областях науки, опирающихся на квантовые эффекты, а также технологиям и перспективам их коммерциализации. Квантовая физика сегодня – одна из наиболее актуальных областей науки. За последние 1. 5 лет больше половины Нобелевских премий по физике были присуждены за открытия именно в этой сфере. Благодаря результатам исследований квантового мира уже сегодня можно создавать устройства и технологии, которые еще совсем недавно казались невозможными: от абсолютной защиты информации и принципиально новых вычислительных устройств до сверхмощных компьютеров и дистанционной диагностики болезней на клеточном уровне, а также нейроинтерфейсов. В этом году в рамках конференции – публичная лекция руководителя научной группы Российского квантового центра, заведующего лабораторией НИТУ МИСи. С, профессора Технологического института Карлсруэ в Германии – Алексея Устинова «Квантовый компьютер: все еще миф или уже реальность?», посвященная проблемам компьютерных технологий и способам их решения путем создания квантовых компьютеров, основанных на использовании эффектов квантовой механики. Алексей Устинов – руководитель научной группы Российского квантового центра, заведующий лабораторией НИТУ МИСи. С, профессор Технологического института Карлсруэ. Алексей Устинов – руководитель научной группы Российского квантового центра, заведующий лабораторией НИТУ МИСи. С, профессор Технологического института Карлсруэ: «Мне кажется, что в мире уже давно назрела ситуация, когда необходимо собираться людям из разных областей, которые занимаются широким спектром задач: от физики твердого тела и оптики до атомной физики, и обсуждать фактически на одном языке квантовые проблемы, проблемы квантовых устройств и технологий. Эта область находится на пересечении разных наук и возникла недавно, поэтому такие встречи, где люди с разным опытом, с разными экспериментальными инструментами могут встречаться и обсуждать научные проблемы на общем языке, способствуют появлению новых идей и открытий». В конференции заявлено более 1. Гарвардского университета, Калифорнийского технологического института, Массачусетского технологического института, Йельского университета, германского Технологического института Карлсруэ, квантовых центров Сингапура и Барселоны, университета Копенгагена, Сколтеха и многих других международных и российских университетов и научных организаций. Конференция разделена на первый бизнес- день, в рамках которого ученые, предприниматели и представители государства обсуждают вопросы внедрения и коммерциализации квантовых технологий и проблемы развития и поддержки высокотехнологичных компаний в России, а также последующие четыре научных дня, посвященные новейшим научным исследованиям и результатам. Алексей Валентинович Устинов (род. 11 марта 1961, Запорожье) — советский и. Устинов Алексей Валентинович. Дата рождения: 11 марта 1961(1961-03-11) (54 года). Российские ученые включились в гонку за квантовым компьютером. Наталья Берлова – директор программы по фотонике и квантовым материалам Сколковского института науки и технологий и профессор прикладной математики Кембриджского университета. Наталья Берлова – директор программы по фотонике и квантовым материалам Сколковского института науки и технологий, профессор прикладной математики Кембриджского университета: «Любая научная конференция – это обмен опытом, идеями, точками зрения и возможность определения дальнейших путей развития и сотрудничества. Конференция, организованная Российским квантовым центром, интересна тем, что предоставила такую платформу для представителей разных тематик и направлений: конденсированных систем, магнетизма, атомных систем, сверхпроводников, полупроводников, сильно коррелированных систем, гибридной фотоники, двумерных квантовых материалов. Я занимаюсь сверхтекучестью – особым состоянием вещества, которое тесно связано с феноменом Бозе- конденсации, когда большое число атомов оказывается в минимально возможном по энергии квантовом состоянии и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Профессор Алексей Валентинович Устинов Алексей Устинов рассказал РИА «Новости» о том, как мегагранты помогли России получить уровня прогресса в разработке квантовых компьютеров, о практической применимости.Как рассказывал РИА "Новости" Алексей Устинов, физики быстро. Подобное свойство можно использовать и для сенсоров, и для средств передачи информации, и для квантовых симуляторов». Руслан Юнусов – генеральный директор Российского квантового центра показывает Дмитрию Ливанову – министру образования и науки РФ выставку устройств и технологий, основанных на использовании квантовых эффектов. В качестве гостей и участников дискуссии конференции заявлены заместитель Председателя Правительства РФ Аркадий Дворкович, глава Минобрнауки Дмитрий Ливанов, гендиректор Росатома Сергей Кириенко, руководитель «Роснано» Анатолий Чубайс, вице- президент Российской венчурной компании Евгений Кузнецов, руководители российских подразделений «Майкрософта», «Яндекса», Google, IBM, Intel, Acronics и многие другие. Подготовила: Шиманская Анна. Россия оказалась в числе стран, участвующих в этих исследованиях, благодаря усилиям профессора Алексея Устинова, руководителя группы Российского квантового центра и директора Физического института Карлсруэ (Германия). Ему и его коллегам удалось произвести первые в России измерения сверхпроводящего кубита – основного элемента хранения и обработки информации будущего квантового компьютера.– Алексей, что предшествовало вашему прорыву?– В последние десять лет активно развиваются методы фотоники и технологии проводников и сверхпроводников. При этом сверхпроводники выступают уже не как особого рода материалы, а как устройства, имеющие квантовые свойства. Создание квантового центра в России дало мне и моим коллегам возможность проводить эксперименты со сверхпроводящими квантовыми устройствами и отдельными фотонами, приготавливая их в определённых состояниях.– А что представляет собой кубит?– Это квантовый объект, представляющий собой суперпозицию двух состояний. Есть цифровые схемы, которые работают, переключаясь из состояния «ноль» в состояние «один» и обратно. Обычный компьютер кодирует информацию с помощью комбинации нулей и единиц. Если мы говорим о кубите, то он может принимать состояния «ноль» и «один» одновременно, а если сказать иначе – они накладываются друг на друга. Квантовое состояние меняется во времени определённым образом. Таким образом, кубит – это сосуществование двух состояний, которые развиваются во времени предсказуемым образом. Сложность в том, что контролировать эти квантовые объекты очень трудно. Лучший вариант – подготовить специальную систему, в которой можно создавать такие состояния и управлять ими. Мы делаем маленькое колечко из сверхпроводника (например, алюминия), в котором возникает незатухающий кольцевой ток, идущий либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки. Оказалось, что эти состояния могут существовать одновременно в течение определённого времени. Такая система развивается по квантовым законам, пока. Квантовая память объекта очень короткая – она быстро разрушается из- за его взаимодействия с окружением. Сейчас сверхпроводниковые кубиты могут сохранять память несколько тысячных долей секунды. Но десять лет назад кубит мог существовать лишь несколько наносекунд. В результате наших исследований удалось увеличить время квантовой памяти кубита в миллион раз! Теперь жизнь кубита увеличилась до тысячных долей секунды, а это уже очень много.– Но для создания суперкомпьютера, как я понимаю, и этого результата недостаточно. Ди Винченцо сформулировал набор пунктов, которые необходимо выполнить, чтобы построить квантовый компьютер. Во- первых, нужно иметь хорошие кубиты, во- вторых – средство управления ими и считывания, в- третьих – технологию, которая позволит построить сотни кубитов. Для создания квантового компьютера нужно много таких колечек- кубитов. Они будут взаимодействовать, меняя состояние друг друга, и нужно научиться этим взаимодействием управлять. Воздействие кубитов друг на друга приводит к возникновению так называемых перепутанных квантовых состояний. Квантовый компьютер существует за счёт того, что эти состояния дают возможность очень сильно увеличить его вычислительную мощность, делая доступными вычисления по принципу, невозможному для обычного компьютера. Используя высокочастотную микроволновую технику, аналогичную той, что работает в наших мобильных телефонах, для управления кольцевыми токами, можно за долю секунды сделать сотни тысяч квантовых манипуляций.– Итак, главное преимущество квантового компьютера – скорость, недостижимая для обычного компа?– Есть задачи, которые он будет считать в миллион раз быстрее обычного, например задачи перебора конфигураций разных состояний. Есть известная задача – путешествующий торговец. Ему нужно посетить десять тысяч клиентов, и требуется вычислить оптимальный маршрут. Квантовый компьютер сам – очень быстро, без примитивного перебора вариантов – находит оптимальную конфигурацию маршрута. Он способен решать задачи, связанные с оптимизацией разных процессов и взаимодействием множества объектов. Например, ему доступна задача поиска простых чисел – компьютер легко сможет разложить очень большие числа на простые множители. Он расшифрует сложнейший невзламываемый код за несколько часов, в то время как обычному компьютеру потребовалось бы для этого примерно столько времени, сколько существует наша Вселенная. Все области использования квантового компьютера сейчас предсказать сложно, но думаю, их будет много – от создания новых материалов до понимания сложнейших биологических процессов.– Некоторые говорят, будто на самом деле квантовый компьютер уже создан. Но я и многие мои коллеги относимся к этому утверждению со скепсисом. В лучшем случае канадские инженеры имеют что- то похожее, но сделанное на скорую руку. Научные группы в университетах идут длинным и сложным путём, но результат обещает быть более серьёзным. Европа пока отстаёт в этом соревновании. В США квантовым компьютером занимаются сотни учёных и студентов. Основные события сейчас происходят в Калифорнийском и Йельском университетах. К слову сказать, реализация квантового компьютера потребует решения ряда инженерных задач. Надо будет придумать для него интерфейс, связывающий его с обычными компьютерами. И это приведёт к развитию квантовой инженерии.– В этой связи что вы скажете о перспективах развития науки, в частности физики, в России?– Я настроен позитивно. Программа мегагрантов российского правительства привела сюда серьёзных учёных мирового уровня. Она дала импульс к развитию науки. Сейчас важно сохранить те институты и научные школы, которые были в советское время, хотя у нас поздновато спохватились принимать меры. Важно, что молодёжь идёт в науку – молодые учёные заинтересованы в научных исследованиях и имеют возможность нормально работать и жить. В моей лаборатории есть замечательные молодые сотрудники, у которых уже есть серьёзные публикации в научных журналах. Однако потенциал начинающих учёных нужно развивать.– Так, как это делают в Германии, где вы возглавляете институт?– Да, Германию можно приводить в пример, поскольку там науку хорошо поддерживают. Благодаря этому после военной разрухи наука быстро восстановилась до конкурентоспособного уровня. В стране много хороших государственных и частных фондов, которые финансируют научные исследования, – Немецкий фонд научных исследований, Фонд Гумбольдта, Общество Гельмгольца и другие. Так что программа мегагрантов правительства России – шаг в правильном направлении.// Беседовала Наталья Григорьева.
0 Comments
Leave a Reply. |
Details
AuthorWrite something about yourself. No need to be fancy, just an overview. ArchivesCategories |