Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер
А вы знали, что физика тоже изучает компьютеры? Только они квантовые и гораздо мощнее обычных. На этом уроке все будет квантовым – физика, технологии, компьютеры, даже профессии! Хотите узнать, как это все появилось, как изменит нашу жизнь, и как самому стать квантовым ученым? Тогда приходите на урок! https://урокцифры.рф/lessons/quantum-computer

Опубликовал:
operator58,

17 марта 2022, обновлено 17 марта 2022 в 12:13.

Рейтинг: 0 баллов, Комментариев: .

Этот урок посвящен удивительному миру квантовой физики и квантовых технологий. Вы узнаете, чем квант отличается от кубита, а квантовая физика – от классической. Также вы узнаете о квантовом компьютере: как он работает и какие сферы нашей жизни скоро изменит. Мы покажем, кто сейчас занимается квантовыми вычислениями и технологиями будущего.

И если вам понравится путешествие в мир квантовых технологий, вы сможете выбрать эту новую сферу науки и техники своей будущей профессией!

В период с 10 марта по 06 апреля 2022 года для обучающихся школы будет проводиться урок по теме “Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер”, организованный в рамках реализации Всероссийского образовательного проекта “Урок Цифры”.

Этот “Урок цифры” расскажет о квантовой физике. Чем она интересна и почему отличается от классической физики? Зачем создавать квантовый компьютер? Как он работает и какую пользу принесет человеку? Какие профессии появятся в будущем благодаря развитию квантовых технологий? В этом уроке вы узнаете ответы на эти вопросы для себя и учеников.

https://урокцифры.рф/

На уроке по теме «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер» школьники узнают, чем бит отличается от кубита, а квантовая физика — от классической. Они также узнают, как создавался квантовый компьютер, как он работает и какие сферы нашей жизни изменит. Наконец, мы расскажем, кто сейчас занимается квантовыми вычислениями и технологиями будущего.

Если вашим детям потребуется помощь с уроком, изучите ролик и попробуйте пройти тренажеры для детей соответствующего возраста самостоятельно. Дальше вы сможете помочь ребенку получить новые знания, закрепить их и узнать немного больше про квантовую физику и квантовые вычисления.

Тренажеры2

В рамках Всероссийского образовательного мероприятия «Урок Цифры» с 10 марта по 6 апреля в Новосибирской области проводится урок по теме «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер».

Урок расскажет о квантовой физике: чем она интересна и почему отличается от классической физики, зачем создавать квантовый компьютер, как он работает и какую пользу принесет человеку, какие профессии появятся в будущем благодаря развитию квантовых технологий. Чтобы сложная тема стала интересной и доступной, в материалах урока используются красочные примеры, метафоры и яркие эффекты.

Вся необходимая информация, методические материалы по проведению урока размещаются на сайте: https://урокцифры.рф.

Приглашаем принять участие в уроке педагогов, детей, родителей. Не пропустите!

На уроке по теме “Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер” школьники познакомятся с основными понятиями квантовой физики и узнают, чем она отличается от классической физики. Предлагаемые материалы объясняют эти особенности и отличия доступным языком и на простых визуальных примерах. Используемые объяснительные модели показывают междисциплинарность рассматриваемой темы.

В помощь к проведению урока также разработаны методические рекомендации, которые позволяют построить урок наиболее эффективным способом – представить исследуемую тему в доступной форме (фильм, презентации) и проверить полученные знания с помощью игрового формата – тренажеров. Также предусмотрены инструкции для альтернативных форматов проведения урока – без интернета или онлайн.

Школьники смогут изучить теорию, закрепить полученные знания и разобраться, какие задачи стоят перед квантовой физикой.

Учебные материалы для урока разработаны ведущими учеными и специалистами Госкорпорации Росатом и Российского квантового центра и помогают ученикам не только узнать о передовых научных разработках в сфере квантовых технологий, но и сориентироваться в профессиях будущего и способах построения профессиональной карьеры в квантовой сфере.

Полноценный универсальный квантовый компьютер является пока гипотетическим устройством, сама возможность построения которого связана с серьёзным развитием квантовой теории в области многих частиц и сложных экспериментов; разработки в данной области связаны с новейшими открытиями и достижениями современной физики. На конец 2010-х годов практически были реализованы лишь единичные экспериментальные системы, исполняющие фиксированные алгоритмы небольшой сложности.

«Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер»

1-7 класс

Задание 1. Принцип неопределённости Гейзенберга

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Для перехода к следующему заданию все карточки должны быть перевернуты.

Задание 2. Языки и науки.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Криптография – Методы создания паролей и шифров, обеспечение конфиденциальности

Фармацевтика – Производство лекарственных средств и лекарственных веществ и проведение клинических испытаний

Компьютерное моделирование – Создание модели на компьютере приближенной к реальному объекту, например, создание модели автомобиля для проведения экспериментов

Машинное обучение – Создание моделей и алгоритмов, направленных на улучшения способностей компьютера

Симуляция процессов – Воспроизведение на компьютере процесса, который сложно показать в реальном мире. Например, прогнозирование погоды

Криптография, фармацевтика, машинное обучение и компьютерное моделирование сейчас являются наиболее развивающимися областями науки.

Задание 3. Задачи для квантового компьютера.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Работа с паролями и шифрами
Создание новых соединений молекул для производства лекарств
Моделирование клиентского поведения

Задание 4. Будущее рядом.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Уже используют квантовые технологии:

флешки;
оптоволоконная связь;
персональные компьютеры.

Будут использовать квантовые технологии:

Логистика доставки продуктов;
Приватность информации в месенджерах;
Улучшение системы рекомендации видео в социальных сетях.

Задание 5. Принципы работы квантового компьютера.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Верные ответы:
1. Квантовый компьютер в качестве носителей информации использует квантовые объекты, для проведения вычислений они должны быть соединены в квантовую систему.
2. Для операций над кубитами используется система операций, называемая квантовыми вентилями.
3. Существуют универсальные наборы вентилей, с помощью которых можно выполнить любое квантовое вычисление.
4. Для получения результата работы квантового компьютера надо многократно запустить квантовый алгоритм на одном и том же входном наборе данных и усреднить результат.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Как устроен квантовый компьютер» — Урок Цифры

В период с 10 марта по 10 апреля 2022 года в рамках всероссийского проекта «Урок Цифры» школьники МБОУ «СОШ села Лорино приняли участие в уроке по теме «Квантовый мир: как устроен квантовый компьютер».

Этот урок был посвящен удивительному миру квантовой физики и квантовых технологий. Квантовая физика – это мир чудес, настоящая terra incognita. Здесь кот перемещается быстрее скорости света, а лампочка включена и выключена одновременно.

Однако ученые узнали ее законы и даже смогли поставить их себе на службу, создав квантовый компьютер! Как он устроен? Почему крупные компании вроде Google и целые государства наперегонки хотят создать свои собственные квантовые компьютеры? Кто создает его в России? Как изменится наша жизнь после второй квантовой революции? И когда была первая?

Ответы на все эти вопросы школьники получили, посмотрев видеолекцию, подготовленную организаторами Урока. А пройдя традиционный тренажёр, смогли закрепить свои знания на практике.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Физические реализации квантовых компьютеровПравить

Практическое осуществление квантового компьютера основано на манипулировании на микроскопическом уровне и с грандиозной точностью многоэлементной физической системой с непрерывными степенями свободы. Очевидно, что для достаточно большой системы, квантовой или классической, эта задача становится невыполнимой, именно поэтому такие системы переходит из ведения микроскопической физики в область статистической физики. Представляет ли система из N = 103÷105 квантовых спинов, необходимая чтобы превзойти классический компьютер в решении ограниченного числа специальных задач, достаточно большой в этом смысле? Сможем ли мы когда-либо научиться контролировать 10300 (по меньшей мере) амплитуд, определяющих квантовое состояние такой системы? Мой ответ — нет, никогда.

Принципы физической реализацииПравить

Главные технологии для квантового компьютера:

Основные проблемы, связанные с созданием и применением квантовых компьютеров:

необходимо обеспечить высокую точность измерений;
внешние воздействия (включая передачу полученных результатов) могут разрушить квантовую систему или внести в неё искажения.

На рубеже XX—XXI веков во многих научных лабораториях были созданы однокубитные квантовые процессоры (по существу, управляемые двухуровневые системы, в которых можно было предполагать возможность масштабирования на много кубитов).

Экспериментальные образцыПравить

В 2021 году группы китайских учёных под руководством Пань Цзяньвэя создали два прототипа квантовых компьютеров:

сверхпроводящий квантовый процессор «Цзу Чунчжи 2.1» с 66 кубитами;
квантовый компьютер «Цзючжан-2.0» со 113 обнаруженными фотонами (кубитами), решающий задачу отбора проб гауссовых бозонов в септиллион раз быстрее (30 триллионов лет за одну миллисекунду) самых производительных суперкомпьютеров^[54]^[55].

Адиабатические компьютеры D-WaveПравить

ТеорияПравить

КубитПравить

Основная статья: Кубит

Идея квантовых вычислений состоит в том, что квантовая система из L двухуровневых квантовых элементов (квантовых битов, кубитов) имеет 2L линейно независимых состояний, а значит, вследствие принципа квантовой суперпозиции, пространство состояний такого квантового регистра является 2L-мерным гильбертовым пространством. Операция в квантовых вычислениях соответствует повороту вектора состояния регистра в этом пространстве. Таким образом, квантовое вычислительное устройство размером L кубитов фактически задействует одновременно 2L классических состояний.

Про урокцифры: ВКОНТАКТЕ ДОСТИЖЕНИЯ И ЛАЙКИ

Физическими системами, реализующими кубиты, могут быть любые объекты, имеющие два квантовых состояния: поляризационные состояния фотонов, электронные состояния изолированных атомов или ионов, спиновые состояния ядер атомов, и так далее.

Имеется кубит в квантовом состоянии

В этом случае вероятность получить при измерении

В данном случае при измерении мы получили 0 с вероятностью 0,64.

В результате измерения кубит переходит в новое квантовое состояние , то есть при следующем измерении этого кубита мы получим 0 с единичной вероятностью (предполагается, что по умолчанию унитарная операция тождественна; в реальных системах это не всегда так).

Если измерить только первый кубит квантовой системы, находящейся в состоянии , получится:

с вероятностью первый кубит перейдёт в состояние , а второй — в состояние ,
с вероятностью первый кубит перейдёт в состояние , а второй — в состояние .

В первом случае измерение даст состояние , во втором — состояние .

Результат такого измерения невозможно записать как вектор в гильбертовом пространстве состояний. Такое состояние, в котором участвует наше незнание о том, какой же результат получится на первом кубите, называют смешанным состоянием. В нашем случае такое смешанное состояние называют проекцией исходного состояния на второй кубит и записывают в виде матрицы плотности вида , где матрица плотности состояния определяется как .

Таким образом, одна операция над группой кубитов вычисляется сразу над всеми возможными её значениями, в отличие от группы классических битов, когда может быть использовано лишь одно текущее значение. Это и обеспечивает беспрецедентный параллелизм вычислений.

ВычислениеПравить

Упрощённая схема вычисления на квантовом компьютере выглядит так: берётся система кубитов, на которой записывается начальное состояние. Затем состояние системы или её подсистем изменяется посредством унитарных преобразований, выполняющих те или иные логические операции. В конце измеряется значение, и это результат работы компьютера. Роль проводов классического компьютера играют кубиты, а роль логических блоков классического компьютера играют унитарные преобразования. Такая концепция квантового процессора и квантовых логических вентилей была предложена в 1989 году Дэвидом Дойчем. Также Дэвид Дойч в 1995 году нашёл универсальный логический блок, с помощью которого можно выполнять любые квантовые вычисления.

Оказывается, что для построения любого вычисления достаточно двух базовых операций. Квантовая система даёт результат, только с некоторой вероятностью являющийся правильным. Но за счёт небольшого увеличения операций в алгоритме можно сколь угодно приблизить вероятность получения правильного результата к единице.

Большая часть современных ЭВМ работают по такой же схеме: n битов памяти хранят состояние и каждый такт времени изменяются процессором. В квантовом случае система из n кубитов находится в состоянии, являющемся суперпозицией всех базовых состояний, поэтому изменение системы касается всех 2n базовых состояний одновременно. Теоретически новая схема может работать намного (в экспоненциальное число раз) быстрее классической. Практически, например, квантовый алгоритм Гровера поиска в базе данных показывает квадратичный прирост мощности против классических алгоритмов.

АлгоритмыПравить

Основные квантовые алгоритмы:

Пример реализации операции CNOT на зарядовых состояниях электрона в квантовых точкахПравить

Один кубит можно представить в виде электрона в двухъямном потенциале, так что означает нахождение его в левой яме, а — в правой. Это называется кубит на зарядовых состояниях. Общий вид квантового состояния такого электрона: . Зависимость его от времени есть зависимость от времени амплитуд ; она задаётся уравнением Шрёдингера вида , где гамильтониан имеет в силу одинакового вида ям и эрмитовости вид
для некоторой константы , так что вектор есть собственный вектор этого гамильтониана с собственным значением 0 (так называемое основное состояние), а — собственный вектор со значением (первое возбуждённое состояние). Никаких других собственных состояний (с определённым значением энергии) здесь нет, так как наша задача двумерная.

Поскольку каждое состояние переходит за время в состояние , то для реализации операции NOT (перехода и наоборот достаточно просто подождать время . То есть операция NOT реализуется просто естественной квантовой эволюцией кубита при условии, что внешний потенциал задаёт двухъямную структуру; это делается с помощью технологии квантовых точек.

Для реализации CNOT надо расположить два кубита (то есть две пары ям) перпендикулярно друг другу и в каждой из них расположить по отдельному электрону. Тогда константа для первой (управляемой) пары ям будет зависеть от того, в каком состоянии находится электрон во второй (управляющей) паре ям: если ближе к первой, то будет больше, если дальше — меньше. Поэтому состояние электрона во второй паре определяет время совершения NOT в первой яме, что позволяет снова выбрать нужную длительность времени для реализации операции CNOT.

Эта схема очень приблизительная и идеализирована; реальные схемы сложнее и их реализация представляет вызов экспериментальной физике.

Квантовая телепортацияПравить

Алгоритм телепортации реализует точный перенос состояния одного кубита (или системы) на другой. В простейшей схеме используются 3 кубита: телепортируемый кубит и запутанная пара, один кубит которой находится на другой стороне. Отметим, что в результате работы алгоритма первоначальное состояние источника разрушится — это пример действия общего принципа невозможности клонирования — невозможно создать точную копию квантового состояния, не разрушив оригинал. Не получится скопировать произвольное состояние, и телепортация — замена этой операции.

Телепортация позволяет передавать квантовое состояние системы с помощью обычных классических каналов связи. Таким образом можно, в частности, получить связанное состояние системы, состоящей из подсистем, удалённых на большое расстояние. Это позволяет построить системы связи в принципе не поддающиеся прослушиванию (на отрезке между «квантовыми» устройствами).

СсылкиПравить

В разы точнее современных приборов

Уточните, как это все работает, непосредственно в вашей работе, опубликованной в журнале New Journal of Physics?

Мы придумали способ запутывать до тысячи частиц. Для этого мы используем солитоны конденсата Бозе-Эйнштейна. Тут, наверное, нужны пояснения. Во-первых, Бозе-конденсат ― это особое состояние материи, при котором вещество проявляет квантовые свойства на макроскопическом уровне. Грубо говоря, у нас есть несколько сотен частиц, которые в виде конденсата движутся в пространстве как одна огромная квантовая частица. Такое состояние на сегодня получить стало возможно при очень низких температурах, меньше одного Кельвина. Хотя в 2006 году такое состояние наблюдали в полупроводниковых структурах при температуре в несколько Кельвинов, а в 2013 ― даже и при комнатной температуре в 300 Кельвинов (27 градусов Цельсия).

Теперь о солитоне ― это достаточно устойчивый частице-подобный объект. Запутав два солитона мы можем рассматривать их, условно, как две макрочастицы, получив одновременно запутанность сотен тех частиц, из которых они состоят. Это и есть многочастичное N00N-состояние. Число частиц здесь может доходить до тысячи! Сами посудите, пять и 1000 ― очень большой прогресс.

А были ли проведены какие-то эксперименты?

Нет. Но в работе все расчеты сделаны исходя из сегодняшних экспериментальных возможностей. Мы рассматриваем конденсат лития; это вещество популярно у экспериментаторов. Частицы лития имеют очень важное свойство ― они притягиваются друг к другу, без этого невозможно сформировать солитон. Экспериментаторы умеют получать солитоны конденсатов и умеют их запутывать. Пока никому не приходила в голову идея использовать все это в квантовой метрологии.

А какие горизонты открывает эта фундаментальная работа? Много ли стран занимается таким «спортом высших достижений»?

Да, это фундаментальная работа, но результаты весьма прикладные. Я убежден, что систему, описанную в нашей работе, можно довести до уровня «прибора». Это, во-первых, метрология с холодными атомами, которая есть в России, но требует серьезной экспериментальной доработки. Здесь могут быть существенно улучшены точностные характеристики так называемых «атомных часов», то есть метрологические стандарты частоты и времени.

Но есть и более интересные продолжения. Например, использовать такую технологию в интерферометрах Майкельсона с оптическими полями для увеличения точности регистрации гравитационных волн и исследований галактического пространства. Наше предложение позволит построить детектор с предельной на сегодняшний день точностью измерений. Где будет использоваться такой «прибор»?

Про урокцифры: ПОЧЕМУ НЕ ВЫПОЛНИЛИ ПЛАН МУЛЬТИКА

В настоящее время в мире есть несколько крупных проектов из разряда mega-science по регистрации гравитационных волн. Я читал об «американском» проекте LIGO, знаю также «японский» ― KAGRA, в котором участвует группа из Тайваня, с которой мы сотрудничаем. Я неспроста использую «кавычки»: на самом деле там идет сотрудничество многих стран, под одним «зонтиком».

А как же Россия?

Это сложный, и, к сожалению, не только научный, вопрос. Нужны как минимум гигантские деньги. Вы же понимаете, что объяснить условному чиновнику, зачем нужен квантовых компьютер, гораздо проще, чем необходимость исследований гравитационных волн, а также космоса в широком смысле этого слова. Хотя, именно в этом заключается будущее устремление человечества, как мне представляется. Да, кстати, масштабный квантовый компьютер без участия квантовой метрологии тоже не сделать. Но это уже другая история.

Собери коллекцию достижений

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Везунчик

Открыть все карточки первого задания с первого раза в любом из тренажеров.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Покоритель будущего

Распределить верно с первого раза в тренажере для 1-7 класса.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Профессионал

Распределить все профессии с первого раза в тренажере для 8-11 класса.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Мастер перевода

Распределить верно все описания с первого раза в тренажере для 1-7 класса.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Компьютерный гений

Перенести все принципы работы квантового компьютера верно с первого раза в любом из тренажеров.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Квантовый программист

Распределить верно все значки с первого раза в тренажере для 8-11 класса.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Квантовый администратор

Отметить все задачи с первого раза в тренажере для 1-7 класса.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Научный языковед

Распределить верно все описания с первого раза в тренажере для 1-7 класса.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Все тренажеры пройдены

Авторизоваться на сайте и пройти оба тренажера урока.

Квантовый мир как устроен квантовый компьютер на сайте урокцифры рф

Логотип партнера

Хочешь связать свою жизнь с передовой наукой, стать специалистом в области квантовых технологий? Начни свой профессиональный путь вместе с нами. Госкорпорация Росатом (Квантовые технологии) и Российский квантовый центр помогут тебе стать участником квантового сообщества. Присоединяйся: https://t.me/QuanTeensRQC
Учебные материалы разработаны Госкорпорацией Росатом (Квантовые технологии) при поддержке Российского квантового центра и помогают ученикам познакомиться с миром квантовой физики и квантовых разработок, а также выбрать актуальную профессию будущего.

Внешняя ссылка

ПримечанияПравить

Александр Ершов. Квантовое превосходство // Популярная механика. — 2018. — № 5. — С. 54—59.
Sophie Hebden. New language helps quantum coders build killer apps. New Scientist (5 июля 2014). Дата обращения: 20 июля 2014. Архивировано 14 августа 2014 года.
Манин Ю. И. Вычислимое и невычислимое. — М.: Сов. радио, 1980. — С. 15. — 128 с. — (Кибернетика).
Feynman R. P. Simulating physics with computers (англ.) // International Journal of Theoretical Physics. — 1982. — Vol. 21, iss. 6. — P. 467—488. — doi:10.1007/BF02650179. Статья представляет собой текст доклада на конференции в MIT 1981 года.
S. Weisner (англ.) (рус.. Conjugate coding (англ.) // Association for Computing Machinery, Special Interest Group in Algorithms and Computation Theory. — 1983. — Vol. 15. — P. 78—88.
Zelinger A. Dance of the Photons: From Einstein to Quantum Teleportation (англ.). — New York: Farrar, Straus & Giroux, 2010. — P. 189, 192. — ISBN 0-374-23966-5.
Leah Henderson and Vlatko Vedral, Quantum entanglement Архивная копия от 15 июня 2018 на Wayback Machine // Centre for Quantum Information and Foundations, Cambridge.
Холево А. Квантовая информатика: прошлое, настоящее, будущее // В мире науки. — 2008. — Вып. 7.
Google создаст искусственный интеллект на квантовом компьютере Архивная копия от 17 марта 2017 на Wayback Machine.
Ozhigov Y. Quantum Computers Speed Up Classical with Probability Zero // Chaos Solitons and Fractals, 10 (1999) 1707—1714.
Tycho Sleator, Harald Weinfurter. Realizable Universal Quantum Logic Gates // Physical Review Letters. — 1995-05-15. — Т. 74, вып. 20. — С. 4087—4090. — doi:10.1103/PhysRevLett.74.4087.
J. I. Cirac, P. Zoller. Quantum Computations with Cold Trapped Ions // Physical Review Letters. — 1995-05-15. — Т. 74, вып. 20. — С. 4091—4094. — doi:10.1103/PhysRevLett.74.4091. Архивировано 26 января 2021 года.
Валиев, К. А. Квантовая информатика: компьютеры, связь и криптография Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine // Вестник российской академии наук. — 2000. — Том 70. — № 8. — С. 688—695.
Созданы прототипы квантовых компьютеров Архивная копия от 16 сентября 2008 на Wayback Machine // lenta.ru.
Первостепенная задача квантовых компьютеров — усиление искусственного интеллекта Архивная копия от 12 марта 2018 на Wayback Machine, geektimes.ru, 4 марта 2018 года.
Volkswagen разработает квантовый компьютер для оптимизации дорожного трафика Архивная копия от 11 ноября 2018 на Wayback Machine.
Шесть примеров, когда квантовые компьютеры нам очень помогут Архивная копия от 12 марта 2018 на Wayback Machine, hi-news.ru, 4 июля 2017 г.
Кругляк Ю. А. Квантовое моделирование в квантовой химии на квантовых компьютерах. — Одесса: ТЭС, 2020. — ISBN ISBN: 978-617-7711-56-7.
14 quantum bits: Physicists go beyond the limits of what is currently possible in quantum computation (англ.). University of Innsbruck, Phys.org (1 апреля 2011). Дата обращения: 28 июня 2015. Архивировано 30 июня 2015 года.
Lisa Zyga. New largest number factored on a quantum device is 56,153 (англ.). Phys.org (28 ноября 2014). Дата обращения: 28 июня 2015. Архивировано 11 декабря 2017 года.
Google создала 72-кубитный квантовый компьютер Архивная копия от 12 марта 2018 на Wayback Machine.
М. И. Дьяконов. Будет ли у нас когда-нибудь квантовый компьютер?. Комиссия по борьбе со лженаукой (2018). Дата обращения: 6 декабря 2018. Архивировано 6 декабря 2018 года.
Ferdinand Schmidt-Kaler, Hartmut Haeffner, Mark Riebe, Stephan Gulde, Gavin P. T. Lancaster. Realization of the Cirac-Zoller controlled-NOT quantum gate (англ.) // Nature. — 2003-04-01. — Vol. 422. — P. 408—411. — doi:10.1038/nature01494. Архивировано 14 июля 2018 года.
Достигнут прогресс в создании оптического квантового компьютера. Дата обращения: 3 ноября 2019. Архивировано 3 ноября 2019 года.
DECEMBER 10, 2018 New optical device brings quantum computing a step closer Архивная копия от 3 ноября 2019 на Wayback Machine
Р. Пенроуз. Путь к Реальности Архивная копия от 31 мая 2012 на Wayback Machine.
X. Бройер, Ф. Петруччионе. Теория открытых квантовых систем. Архивная копия от 15 декабря 2013 на Wayback Machine
Ю. И. Ожигов. Конструктивная физика. Архивная копия от 2 сентября 2013 на Wayback Machine // rcd.ru.
Biggest quantum computer to date (англ.) (недоступная ссылка). Geek.com (24 декабря 2001). Дата обращения: 28 июня 2015. Архивировано 1 июля 2015 года.
First universal programmable quantum computer unveiled Архивная копия от 6 апреля 2015 на Wayback Machine.
IBM сообщает об успехах в создании квантового компьютера Архивная копия от 7 марта 2012 на Wayback Machine // oszone.net.
Дефекты кристаллической решетки алмаза позволили создать «блистающий» квантовый компьютер Архивная копия от 13 апреля 2012 на Wayback Machine.
Quantum computer built inside diamond — article with reference to the original work in Nature Архивная копия от 13 апреля 2012 на Wayback Machine.
Hannes Bernien, Sylvain Schwartz, Alexander Keesling, Harry Levine, Ahmed Omran. Probing many-body dynamics on a 51-atom quantum simulator (англ.) // Nature. — 2017/11. — Т. 551, вып. 7682. — С. 579—584. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/nature24622. — arXiv:1707.04344. Архивировано 14 февраля 2018 года.
Владимир Королев. Российско-американские физики создали рекордно сложный 51-кубитный квантовый компьютер. nplus1.ru. Дата обращения: 15 июля 2017. Архивировано 14 июля 2017 года.
J. Zhang, G. Pagano, P. W. Hess, A. Kyprianidis, P. Becker. Observation of a many-body dynamical phase transition with a 53-qubit quantum simulator (англ.) // Nature. — 2017/11. — Vol. 551, iss. 7682. — P. 601—604. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/nature24654. — arXiv:1708.01044. Архивировано 30 ноября 2017 года.
Владимир Королев. Физики создали рекордно сложный 53-кубитный квантовый вычислитель. nplus1.ru. Дата обращения: 14 января 2018. Архивировано 14 января 2018 года.
Quantum simulator with 51 qubits is largest ever (англ.), New Scientist. Архивировано 18 июля 2017 года. Дата обращения 21 июля 2017.
The future is quantum Архивная копия от 9 января 2018 на Wayback Machine. IBM Blog Research.
IBM Raises the Bar with a 50-Qubit Quantum Computer Архивировано 19 ноября 2017 года.. MIT Technology Review.
IBM создала мощнейший квантовый компьютер (рус.), Корреспондент.net (12 ноября 2017). Архивировано 13 ноября 2017 года. Дата обращения 13 ноября 2017.
CES 2018: Intel продвинулась в квантовых и нейроморфных вычислениях Архивная копия от 10 января 2018 на Wayback Machine, 3dnews.ru, 9 января 2018 года.
2018 CES: Intel Advances Quantum and Neuromorphic Computing Research Архивная копия от 26 февраля 2018 на Wayback Machine, сайт Intel, 8 января 2018 года.
Google построил 72-кубитный квантовый компьютер Архивная копия от 6 марта 2018 на Wayback Machine, N+1, 5 марта 2018 г.
A Preview of Bristlecone, Google’s New Quantum Processor Архивная копия от 11 марта 2018 на Wayback Machine, Google Research Blog, 5 марта 2018 года.
IBM Quantum Update: Q System One Launch, New Collaborators, and QC Center Plans. HPCwire (10 января 2019). Дата обращения: 11 апреля 2022. Архивировано 12 ноября 2020 года.
Chan. IBM unveils the world’s first quantum computer that businesses can actually use to solve previously impossible problems. Business Insider (13 января 2019). Дата обращения: 11 апреля 2022. Архивировано 28 января 2021 года.
Nature 23 October 2019 Frank Arute, Kunal Arya, et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor Архивная копия от 23 октября 2019 на Wayback Machine 574, pages 505—510 (2019)
Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting Processor Архивная копия от 23 октября 2019 на Wayback Machine Wednesday, October 23, 2019 Posted by John Martinis, Chief Scientist Quantum Hardware and Sergio Boixo, Chief Scientist Quantum Computing Theory, Google AI Quantum
Китайские физики вторыми в мире достигли квантового превосходства Архивная копия от 7 декабря 2020 на Wayback Machine, Meduza, 7 декабря 2020 года.
Китай достиг квантового превосходства на двух технических линиях // Синьхуа.
China Focus: Chinese scientists develop new quantum computer with 113 detected photons // Xinhua..
Шаг в будущее: компания IBM представила новый чип для квантового компьютера Архивная копия от 18 ноября 2021 на Wayback Machine, Би-Би-Си, 17 ноября 2021 года.
D-Wave Sells Quantum Computer to Lockheed Martin Архивная копия от 15 марта 2018 на Wayback Machine.
Customers Архивная копия от 24 июля 2018 на Wayback Machine, сайт D-Wave.
3Q: Scott Aaronson on Google’s new quantum-computing paper Архивная копия от 24 мая 2016 на Wayback Machine, 11 декабря 2015.
Заработал первый в Европе квантовый суперкомпьютер более чем с 5000 кубитами. iXBT.com. Дата обращения: 28 февраля 2022. Архивировано 28 февраля 2022 года.

Про урокцифры: КАК СДЕЛАТЬ ЦИФРУ СВОИМИ РУКАМИ ФОТО И ВИДЕО ПРИМЕР СОЗДАНИЯ ОБЪЕМНОЙ ФИГУРЫ

«Всем нам хочется верить в чудеса»

Вы не только опубликовали статью, но и представили основанный на ней доклад на Всероссийском научном форуме. Расскажите об этом подробнее.

Форум называется «Наука будущего ― наука молодых». Он проходил в Москве в гибридном формате, москвичи собрались очно, остальные выступали через Zoom. Пришлось пройти большой конкурс проектов и суровый отбор. Я изложил на бумаге то, что рассказал вам сейчас, отправил, рецензенты вслепую, не зная моего имени и аффилиации, выбрали мою работу в числе победителей. Далее в блиц-формате на самом форуме мы выступали по три минуты с нашими докладами. Соответственно тут была задача больше не рассказать о работе, а показать свою мотивированность, понимание предмета, умение доносить сложные мысли простыми словами, ну и некоторый артистизм.

Диплом Дмитрия Царёва с форума «Наука будущего ― наука молодых»

А какую реакцию вызвал доклад?

В каждой секции было 40-45 человек, из них отобрали 10 и через три дня мы выступали уже с полноценными докладами на 10 минут. К сожалению, я растянул речь на все 10 минут, поэтому времени на вопросы не осталось. А вопросы были, и это хороший знак. Да и если судить по лицам, слушателям было интересно. Тема на самом деле очень интересная, но зачастую непонятная человеку со стороны. Поэтому квантовая физика не очень популярный предмет. Но тут аудитория была подготовленная, и всем вроде понравилось. Ну и присуждение мне второго места в секции «Цифровые технологии» говорит само за себя.

Вы сами сказали, что квантовая физика не самый популярный предмет. А почему вы сами ее выбрали?

Все благодаря моему научному руководителю ― на втором курсе бакалавриата, когда я учился во Владимирском государственном университете, Александр Павлович Алоджанц преподавал там квантовую физику. Он настолько увлек меня своей лекцией, что я тогда принял решение углубиться именно в эту область. Я очень благодарен Александру Павловичу, он помог мне стать тем, кто я есть. Как видите, у нас с тех пор весьма плодотворный коллектив.

Именно Александр Павлович предложил вам поступать в ИТМО после своего переезда в Петербург?

Да. Сначала в магистратуру, а потом в аспирантуру.

Но все же чем именно вас так привлекла квантовая физика?

Всем нам хочется верить в чудеса, чтобы мир был наполнен магией. Квантовый мир наполнен магией, то, что происходит у нас под носом на микроскопическом уровне, настолько не похоже на привычные нам вещи, что иначе как чудесами это не назвать. Например, нелокальность ― объект может находиться в двух местах одновременно, это как? Это необъятно и это мир в себе. Поэтому я его изучаю.

Вы думаете продолжить научную карьеру?

Да, безусловно

А что можете сказать о самом Университете ИТМО?

ИТМО ― великолепный университет. Взять, к примеру, лаборатории. Понятно, что для теоретика инструменты ― это бумага и ручка… и мусорная корзина для неудавшихся моделей. Но я видел экспериментальные установки, они потрясающие ― мощные, современные, дорогие. Однако университет ― это, в первую очередь, люди. Профессорско-преподавательский состав ИТМО очень сильный: каждый знает свой предмет, все на своем месте, и они умеют обучать. Меня, во всяком случае, научили здесь очень многому, и я благодарен Университету ИТМО за это.

К началу