Venemaal on alanud kvantarvuti loomise projekt. Projekti eesmärk on praktiliste tehnoloogiate arendamine andmebaaside kogumiseks ja üliturvaliste sidevõrkude loomiseks. Artikli autor peab seda katseks järele jõuda teistele riikidele praktiliste kvanttehnoloogiate väljatöötamisel.
Järgmise viie aasta jooksul investeerib Venemaa valitsus umbes 50 miljardit rubla (790 miljonit dollarit) fundamentaalsetesse ja rakendusuuringutesse, mida viivad läbi Venemaa juhtivad laborid. Sellest teatas 6. detsembril Sotšis toimuval tehnoloogiafoorumil riigi asepeaminister Maxim Akimov. See on osa 258 miljardist rublast koosnevas digitehnoloogia teadus- ja arendustegevuse programmis, mida Kreml peab Venemaa majanduse moderniseerimiseks ja mitmekesistamiseks kriitiliseks.
"See on tõeline kiirendus," ütleb kvantfüüsik Aleksei Fedorov, kes töötab Moskva lähedal Skolkovos Venemaa valitsusvälise teadusorganisatsiooni Vene kvantkeskus (RQC) juures. "Kui kõik selgub plaanipäraselt, on see algatus oluline samm Venemaa kvantteaduse viimisel maailmataseme tasemele."
Kvantarvutites kasutatakse arvutuste tegemiseks elementaarosakesi, mis võivad samaaegselt eksisteerida ka erinevates kvantolekutes. Kvoodi bittibitaadid saavad teoreetiliselt töödelda teavet mitu korda kiiremini kui binaarsed bitid, mida kasutatakse klassikalistes arvutiarvestustes. Võimsad kvantarvutid suudavad ennustada keemiliste reaktsioonide tulemusi, otsida tohututest andmebaasidest ja faktoriseerida arvukaid andmeid, näiteks neid, mida kasutatakse krüptimisel.
Kvantide eelised
Kvanttehnoloogiad saavad paljudes riikides juba tõsist valitsuse toetust. EL teatas 2016. aastal miljardi euro suuruse lipulaevaprogrammi Quantum käivitamisest. Eeldatakse, et selle raames toimub lähiaastatel näidistehnoloogiaprojekte, näiteks kvoodprotsessor räni mikrolülitusel. 2019. aasta augustis teatas Saksamaa 650 miljoni euro suuruse riikliku kvantalgatuse käivitamisest. Hiina ja USA valitsused kulutavad miljardeid ka kvantteaduse ja tehnoloogia programmidele.
Võistlus on hakanud looma kvantarvuteid, mis ületavad klassikaliste masinate omaduste spetsiifiliste probleemide lahendamise. Google'i ja IBMi välja töötatud prototüübid, mille peakontor asub Mountain View'is Californias ja Armonkis New Yorgis, lähenevad klassikalise arvutisimulatsiooni piiridele. Oktoobris teatasid Google'i teadlased, et üks spetsiaalseid arvutusi teostav kvantprotsessor oli sellise kvantieelise saavutanud.
Reklaamvideo:
Venemaa on sellest kaugel. "Oleme 5-10 aastat maha jäänud," ütleb Fedorov. "Kuid siin on suur potentsiaal ja me jälgime tähelepanelikult välismaal toimuvat." Nõrk rahastamine muutis Vene teadlaste võimatuks Google'iga kvantvaldkonnas konkureerida, ütles Moskvas Riiklikus Tehnikatehnoloogiaülikoolis töötav insener Ilja Besedin.
Besedini grupp on loonud ülijuhtidel põhineva kvantprotsessori prototüübi. Süsteem koosneb kahest jupist. Google'i kvantarvuti töötab 53 vatti. Venemaa on mahajäänud, kuid riiklik kvantalgatus käivitati õigel ajal, väidab Besedin.
"Keegi pole veel jõudnud ühegi praktiliselt kasuliku probleemi tõhusama lahendamiseni kui klassikaline arvuti," ütleb ta. „Tehnilisi väljakutseid on palju ja me kõik otsime uusi võimalusi uurimiseks. Valitsuse tõsise toetusega Venemaal on selliseks uurimistööks väga huvitavad võimalused.”
Kodus kasvatatud jänesed
Algatus tuleb siis, kui Venemaa hakkab toibuma 1990. ja 2000. aastatel juhtivate teadlaste lahkumisest, kes lahkusid Venemaalt kõrgema palga ja teadusuuringute rahastuse otsimisel. RCC rahvusvahelise nõuandekoguga on liitunud mitmed välismaal töötavad vene kvantfüüsikud, sealhulgas Mihhail Lukin ja Evgeny Demler Cambridge'i Harvardi ülikoolist. Teised, näiteks füüsik Aleksei Ustinov, kes õpib kondenseerunud ainet Saksamaa Karlsruhe tehnikaülikoolis, on saanud Venemaa valitsuselt toetusi uurimisrühmade moodustamiseks Venemaal.
Ja Vene teadlased töötavad juba välja oma kontseptsioonid suuremahuliste kvantarvutite loomiseks, ütles Ustinov. "Vene laboratooriumid ei suuda veel konkureerida selliste hiiglaste laboritega nagu Google," ütleb ta. "Siiski on sellest algatusest saanud paljutõotav algus Venemaa kvantiuuringute taseme tõstmiseks. Vaatame, kuhu see viib."
Austria Innsbrucki ülikoolis kvantarvuteid uuriv Peter Zoller kahtleb siiski, et ainuüksi sellest algatusest piisab, et meelitada andekaid noori teadlasi kvantusuuringute ja tehnoloogia juurde. Usalduse taastamine Venemaa teadussüsteemi vastu ja riigi haridustraditsiooni taaselustamine on keerulisem kui kvantalgatuse väljakuulutamine, märgib ta.
Quirin Schiermeier
