Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
28 мая 2018, понедельник, 02:46
Facebook Twitter VK.com Telegram

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

Квантовые технологии

Прыжок в будущее

Реальна ли идея квантового компьютера? Каким видится идея Российского квантового центра его создателям? Серия интервью с физиками Олегом Астафьевым, Алексеем КитаевымЕвгением Ползиком и Алексеем Устиновым состоялась во время первой Международной конференции по квантовым технологиям, проходившей 13-17 июля 2011 года в Москве. Недавно стало известно, что Алексей Устинов стал одним из победителей второго конкурса мегагрантов и будет создавать лабораторию в национальном исследовательском университете МИСиС, а Олег Астафьев провел серию экспериментов, которая, возможно, сделает его знаменитым (но об этом читайте в одном из следующих номеров Nature). Беседовала Наталия Демина.

* * *

"Глаза боятся, а руки делают" 

Алексей Устинов – выпускник Физтеха, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой экспериментальной физики, директор Физического института Технологического Университета Карлсруэ (Германия). 

Насколько реальна идея квантового компьютера? На Ваш взгляд, стоит ли нам его ждать в ближайшие 20 лет? 

Я думаю, что применение квантовых технологий для пользы человечества очень реально и это будет заметно довольно скоро и уже происходит. Не нужно сводить все квантовые технологии, о которых мы говорили на этой конференции, к квантовым компьютерам, потому что это только одно из возможных приложений. Оно, конечно, трудно реализуемо, но шаги для его реализации и прототипы уже продемонстрированы. Как говорится, глаза боятся, а руки делают. И прогресс за последнее десятилетие достигнут колоссальный. 

В области квантовых устройств на базе сверхпроводников, в которой я работаю, 4-5 лет назад трудно было себе представить, что сегодня будут успешно работать уже схемы из трех кубитов с ошибками не более нескольких процентов. Это потрясающе. Времена „жизни“ сверхпроводниковых  кубитов увеличились в тысячи раз за последние десять лет. Прогресс колоссальный. И конечно то, что уже пойдет в приложения: это квантовые коммуникации, квантовая криптография, квантовая телепортация, т.е. передача фотонов на расстояние с сохранением их квантовых состояний. Это уже те технологии, которые пошли в жизнь. 

На конференции обсуждалось много красивых и перспективных направлений, связанных с точными приборами, датчиками, для создания которых используются квантовые технологии. Это то, что имеет довольно большой спектр применений. Человечеству нужны будут не только квантовые компьютеры, на которых можно что-то рассчитывать, ведь по дороге к воплощению этой идеи уже обнаружено много того, что уже работает и будет полезно в ближайшем будущем. 

На мой взгляд, идея Российского квантового центра – это замечательный шанс создать что-то высокого уровня в России. Основное требование в том, чтобы работа этого центра оценивалась по гамбургскому счету, на международной панели. Его международный научный совет будет состоять из выдающихся людей, включая Нобелевских лауреатов.

Деньги будут российские, а экспертиза международная? 

Идея состоит в том, чтобы создать научный центр, который будет полностью открыт в международном плане, что будет привлекать сюда самых лучших ученых со всего мира для проведения исследований. Мы планируем создать его на основе наукограда Сколково, поскольку Сколково позиционирует себя как инновационный центр. 

Однако с самого начала мы говорим, что не собираемся обещать сразу завтра какие-то приложения. Мы хотим в первую очередь делать передовую фундаментальную науку, из которой в дальней перспективе может произойти какой-то выход в практику в виде spin-off, которые будут отпочковываться и заниматься более прикладными квантовыми технологиями.

Но для начала необходимо создать критическую массу из нескольких научных групп, которые будут работать по темам, отраженным в тематике нашей конференции. Первоочередная задача - сделать Российский квантовый центр привлекательным для ученых, а со временем и авторитетным в международном масштабе. Мы хотели бы создать новый научный центр, который будет иметь в будущем репутацию, сравнимую с институтами Макса Планка или аналогичными квантовыми центрами других стран. 

 

Справа налево: один из организаторов конференции Алексей Устинов (Университет Карлсруэ, Германия) с коллегами: Сергеем Шитовым (Институт радиотехники и электроники РАН)(в центре) и Андреем Панкратовым (Институт физики микроструктур РАН, Н.Новгород)(слева)

Такие квантовые центры уже созданы в нескольких странах мира и имеют свои особенности. В Сингапуре есть центр, занимающийся теорией. Есть квантовый институт между Гарвардом и MIT в США, имеется аналогичный институт в Канаде. Еще одна сильнейшая точка конденсации – это Инсбрук (Австрия), квантовый центр, где были сделаны фундаментальные квантовые эксперименты. На самом деле, это очень важная тема для современной науки, и у России есть шанс подготовить в этой области прорыв, опираясь на квантовые технологии. 

Мне кажется, что у нас в стране можно будет сделать что-то более интересное с точки зрения экспериментальной части. Об этом я сужу хотя бы на основе того, что огромная часть квантовой науки создавалась при активном участии российских ученых. Многие основоположники квантовой науки и лазерной оптики работали и сейчас работают в России. И в том, что касается твердотельных систем, которыми я занимаюсь, в России делается очень много. 

Вы подали заявку на участие во 2-ом конкурсе мегагрантов. Что Вы ждете от этого конкурса? 

Я надеюсь, есть шанс, что мой проект окажется в числе победителей. Это существенно улучшенный вариант проекта, который я уже подавал в 2010 году. Мне кажется, что первый конкурс прошел очень успешно. Среди людей, которые стали победителями и которых я знаю в области физики, есть Владимир Евгеньевич Захаров и Юра Кившарь, это люди очень достойные. У меня нет ни малейших сомнений, что было абсолютно объективное международное рецензирование. Я считаю, что это очень хорошее дело, проведенное по международным правилам, и хотелось бы, чтобы это продолжалось дальше. Хотелось бы что-то в России возродить и заново взрастить. 

Меня радует то, что если вы победите, то сможете больше бывать в России. 

Я в этом очень заинтересован и хотел бы сделать что-то полезное для страны, которая дала мне образование, которую я люблю и в которой хочу находиться чаще. 

Наша задача состоит в том, чтобы заниматься в т.ч. и фундаментальными вещами, потому что не вложившись в науку и образование, нельзя построить ни инновационный город, ни что-то по-настоящемустоящее и конкурентоспособное. 

 

* * * 

"Квантовые компьютеры уже созданы"

Евгений Ползик (Eugene Polzik) – профессор Института Нильса Бора, директор Датского центра квантовой оптики, академиком Королевской академии наук Дании.

Насколько реальна идея квантового компьютера? Удастся ли его создать?

Это зависит от того, что вы готовы называть квантовым компьютером. Во-первых, надо хорошо понимать, что квантовый компьютер не заменит вам ноутбук. Такие компьютеры могут решать лишь определенные задачи. Наиболее важные (front-runner) задачи – это квантовые симуляции, о которых еще Ричард Фейнман говорил. Вы делаете квантовую систему – искусственную систему атомов или ионов – и в ней моделируете свойства систем, которые вам иначе не построить. И такие системы уже есть, и они будут совершенствоваться, будут давать предсказания, которые с помощью обычных компьютеров просто не сосчитать.

Евгений Ползик (слева) с Павлом Бушевым (Университет в Карлсруэ, Германия)

Можно также говорить о квантовых компьютерах меньшего размера. Можно предполагать, что маленькие компьютеры, в которых все равно есть эти entanglement, эти связанные состояния, они могут служить для очень чувствительных сенсоров, для осуществления очень чувствительных измерений за квантовыми пределами. И такие вещи уже делаются. Это рудиментарный квантовый компьютер. 

Т.е. в некотором смысле квантовые компьютеры уже созданы, и эта область науки будет развиваться. Основываясь на том, сколько замечательных ученых трудятся над этой темой по всему миру, что-нибудь интересное обязательно будет.

* * *

"Мы можем контролировать единичные кванты"

Олег Астафьев – выпускник Физтеха, канд.физ.-мат.наук, principal researcher NEC Green Innov. Research  Labs and RIKEN (Япония):

Насколько идея квантового компьютера кажется Вам реальной? Нужны ли квантовые технологии?

Конечно, нужны. Даже если квантовый компьютер не будет сделан, то появятся какие-то новые технологии и идеи в ходе наших исследований. Человечеству нужно движение вперед. Нужна цель, к которой все будут стремиться. На самом деле, то, что ученые научились делать за последние 10-20 лет – это удивительные вещи. 

Что удалось сделать за эти годы? Можете перечислить главные этапы? 

Ученые научились манипулировать единичными квантами и не просто ими манипулируют, а когерентным образом, т.е. не теряя квантовой информации. Отдельными квантами, отдельными атомами, отдельными фотонами, опять же не теряя когерентности. Разве это не удивительная вещь?!

На фото: Олег Астафьев

Вы физик-теоретик или экспериментатор? 

Экспериментатор. Я работаю со сверхпроводящими твердотельными кубитами. 

Что такое твердотельный кубит? 

Твердотельный кубит – это квантовая макросистема. Она состоит из большого количества атомов, но ведет себя  квантовым образом, т.е. существенно также как обычный атом. 

Т.е. ее можно увидеть в микроскоп? 

Да-да, на нее  можно посмотреть в оптический микроскоп и ее размеры могут быть вплоть до микрона. Сверхпроводимость позволяет сделать такую квантовую систему, потому что там нет диссипации (Ред. от лат. dissipatio — «рассеиваю»), потери энергии. Сверхпроводимость – она недиссипативна. 

Что из себя физически представляет кубит?

Это квантовая система. В школе нам всем рассказывали об атомах, что они имеют энергоуровни. Кубит – это фактически искусственный атом. Обычный атом – очень маленький, но можно собрать вместе много атомов и сделать из них квантовую систему, используя сверхпроводимость или пространственное квантование. Т.е. кубит – это искусственная система, состоящая из многих атомов, но ведущая себя как один объект, в главных чертах как атом. 

На самом деле, кубит можно сделать не только на искусственных системах. Его пытаются сделать на реальных атомах, собственно говоря, первая половина конференции в Москве была посвящена этому – оптическим кубитам и квантовым эффектам на одиночных атомах. Если раньше физика изучала квантовые эффекты в большом количестве атомов, то теперь манипуляции происходят с единичными атомами. Повторюсь, что сейчас в квантовой физики происходят удивительные вещи. 

Ученые спустились на такой микромир! 

Этого раньше не могли сделать, а теперь в этой области достигнут очень большой прогресс. 

Насколько я помню из университетского курса квантовой механики, она контр-интуитивна, Вы уже развили у себя интуицию в квантовой механике? Можете ли заранее понять, как частицы будут себя вести? 

Конечно, да. Поскольку мы долго с ними работаем, то есть опыт, мы знаем, что ожидать от своей системы, но действительно в каких-то областях она контр-интуитивна. Некоторые вещи действительно необычны и в нашем обычном мире не проявляются. 

Что Вас больше всего удивляет и поражает в поведении квантов? 

Удивляет то, что мы можем контролировать единичные кванты, что мы с ними манипулируем, не теряя информации, не теряя когерентности.

 * * *

Если продолжить традиции сборника "Физики тоже шутят", то можно было бы сказать, что квантовая физика – это физика жестов. Об этом можно было судить по дискуссиям, которые в кулуарах вели между собой физики, собравшиеся на первой Международной конференции по квантовым технологиям в Москве.

 * * *

На фото: Алексей Горшков (Калтех) (справа)

 * * *

 Зарубежные участники конференции

* * *

* * *

Слева направо: Евгений Ползик (Eugene Polzik), профессор Института Нильса Бора, директор Датского центра квантовой оптики, академик Королевской академии наук Дании с Павлом Бушевым (Университет в Карлсруэ, Германия). 

* * *

В центре: Владимир Манучарян (Гарвардский университет) и Алексей Китаев (Калтех) 

 

 * * *

Слева направо: Юрий Махлин (Институт теоретической физики им Л.Д. Ландау РАН) и Евгений Ильичев (руководитель группы лаборатории квантового детектирования Института фотонных технологий (IPHT), Йена, Германия)

 

Фото Наталии Деминой.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...

Главные новости

21:09 Китай заявил о вторжении кораблей ВМС США на свою территорию
20:50 ФСБ задержала следователя СКР за вымогательство
20:28 Джонни Депп побывал в мавзолее Ленина
20:11 Футболист ЦСКА выплатил долги 40 заключенных в Нигерии
19:50 Названа пятерка претендентов на «Золотого Букера»
19:30 Священник Грозовский этапирован в мурманскую колонию
19:02 В Казани и Набережных Челнах эвакуировали вокзалы
18:43 Израиль начал строить морской барьер для изоляции сектора Газа
18:23 Делегация США прибыла в КНДР для подготовки саммита
16:55 В Рязанской области разбился легкомоторный самолет
16:41 Пьяный челябинец поджог венок у монумента «Защитникам Отечества»
16:24 Журналисты узнали о планах Лондона задержаться в ЕС
15:52 В Берлине прошли многотысячные демонстрации националистов и их противников
15:24 Во время боя в Сирии помимо российских военных погибли двое «вагнеровцев»
15:05 В Хабаровском крае сгорел склад древесины площадью 10 соток
14:26 Премию «Национальный бестселлер» получил роман о гриппе
14:09 В Ростовской области мать с двумя детьми попала под товарный поезд
13:51 Роналду допустил уход из мадридского «Реала»
13:33 В аэропорту Лондона произошел сбой из-за удара молнии
13:19 Волонтер нашел потерявшихся в лесу на Кубани подростков
12:51 Летевший в Турцию самолет экстренно сел в Казани из-за упавшей в обморок пассажирки
12:37 Умер побывавший на Луне американец Алан Бин
11:58 В Сирии погибли четверо российских военных
11:42 Украина обвинила Россию в разработке биооружия под видом вакцин от Эболы
11:19 Автобус с фанатами регби попал в крупную аварию во Франции
11:00 Иордания вышла из соглашения с «Росатомом» по строительству АЭС
10:38 Легализацию абортов в Ирландии поддержали две трети проголосовавших
10:20 Сноуден рассказал о любви Трампа к Путину
09:54 Лидер КНДР заявил о твердом намерении встретиться с Трампом
09:33 «Реал» победил «Ливерпуль» и выиграл Лигу чемпионов
09:08 Кремль утвердил дату «прямой линии» с Путиным
26.05 21:12 Итальянский футболист убил бывшую девушку
26.05 20:44 Абэ назвал срок подписания мирного договора РФ и Японии
26.05 20:28 Рогозин провел сеанс связи Кремля с МКС
26.05 19:30 Disney вынужден назвать Пятачка Хрюней из-за авторских прав
26.05 18:46 Порвавшего картину Репина вандала не смогли арестовать из-за паспорта
26.05 18:25 Песков рассказал о страхе перед Путиным
26.05 17:24 Россия сделала Турции 10,25-процентную скидку на газ
26.05 16:51 Путин впервые встретился с новым составом правительства
26.05 16:42 Собянин объявил о решении бороться за пост мэра Москвы
26.05 15:50 Сборная РФ по футболу прошла допинг-контроль в Австрии
26.05 15:15 Генсек НАТО назвал дату переговоров с Россией
26.05 14:50 Главы КНДР и Южной Кореи провели вторые переговоры
26.05 14:39 Зампред ЦБ РФ назвала условия признания платежей в криптовалюте
26.05 14:13 В Москве побит рекорд по высоте атмосферного давления
26.05 14:05 Футбольных хулиганов «с репутацией» не пустят на игры ЧМ-2018
26.05 13:56 Адвокат Винника собрался судиться с правоохранительными органами РФ
26.05 13:00 Обвиняемый по делу «Зимней вишни» глава МЧС Кузбасса заплакал в суде
26.05 11:37 Третьяковка созвала реставраторов спасать порванную вандалом картину Репина
26.05 11:19 Расходы РФС на сборные команды вышли за рамки бюджета
Apple Bitcoin Boeing Facebook Google iPhone IT NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Twitter Абхазия аварии на железной дороге авиакатастрофа Австралия Австрия автопром администрация президента Азербайджан акции протеста Александр Лукашенко Александр Турчинов Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Антон Силуанов Аргентина Аркадий Дворкович Арктика Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия аукционы Афганистан Аэрофлот баллистические ракеты банковский сектор банкротство Барак Обама Басманный суд Башар Асад Башкирия беженцы Белоруссия Белый дом Бельгия беспилотник беспорядки биатлон бизнес биология бокс болельщики «болотное дело» большой теннис Борис Немцов борьба с курением Бразилия Валентина Матвиенко вандализм Ватикан ВВП Великая Отечественная война Великобритания Венесуэла Верховная Рада Верховный суд взрыв взятка видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович вирусы Виталий Мутко «ВКонтакте» ВКС Владивосток Владимир Жириновский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин ВМФ Внуково военная авиация Волгоград ВТБ Вторая мировая война вузы ВЦИОМ выборы выборы губернаторов выборы мэра Москвы Вячеслав Володин гаджеты газовая промышленность «Газпром» генетика Генпрокуратура Германия ГИБДД ГЛОНАСС Голливуд гомосексуализм госбюджет Госдеп Госдума госзакупки гражданская авиация Греция Гринпис Грузия гуманитарная помощь Дагестан Дальний Восток декларации чиновников деньги День Победы дети Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин доллар Домодедово Дональд Трамп Донецк допинг дороги России драка ДТП Евгения Васильева евро Евровидение Еврокомиссия Евромайдан Евросоюз Египет ЕГЭ «Единая Россия» Екатеринбург ЕСПЧ естественные и точные науки ЖКХ журналисты Забайкальский край закон об «иностранных агентах» законотворчество здравоохранение в России землетрясение «Зенит» Израиль инвестиции Ингушетия Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция ипотека Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область искусство ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан казнь Калининград Камчатка Канада Кемерово Киев Ким Чен Ын кино Киргизия Китай климат Земли КНДР Книга. Знание Компьютеры, программное обеспечение Конституционный суд Конституция кораблекрушение коррупция Космодром Байконур космодром Восточный космос КПРФ кража Краснодарский край Красноярский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым Ксения Собчак Куба культура Латвия ЛГБТ ЛДПР Левада-Центр легкая атлетика Ленинградская область лесные пожары Ливия лингвистика Литва литература Лондон Луганск Малайзия Мария Захарова МВД МВФ медиа медицина междисциплинарные исследования Мексика Мемория метро мигранты МИД России Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС мобильные приложения МОК Молдавия монархия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка Мурманская область МЧС наводнение Надежда Савченко налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука «Нафтогаз Украины» недвижимость некоммерческие организации некролог нефть Нигерия Нидерланды Нобелевская премия Новосибирск Новые технологии, инновации Новый год Норвегия Нью-Йорк «Оборонсервис» образование обрушение ОБСЕ общественный транспорт общество ограбление Одесса Олимпийские игры Ольга Голодец ООН ОПЕК оппозиция опросы оружие отставки-назначения офшор Павел Дуров Пакистан палеонтология Палестинская автономия Папа Римский Париж ПДД педофилия пенсионная реформа Пентагон Петр Порошенко пищевая промышленность погранвойска пожар полиция Польша похищение Почта России права человека правительство Право правозащитное движение православие «Правый сектор» преступления полицейских преступность Приморский край Продовольствие происшествия публичные лекции Рамзан Кадыров РАН Революция в Киргизии Реджеп Эрдоган рейтинги реклама религия Республика Карелия Реформа армии РЖД ритейл Росавиация Роскомнадзор Роскосмос «Роснефть» Роспотребнадзор Россельхознадзор Российская академия наук Россия Ростов-на-Дону Ростовская область РПЦ рубль русские националисты РФС Санкт-Петербург санкции Саудовская Аравия Сахалин Сбербанк Свердловская область связь связь и телекоммуникации Севастополь сельское хозяйство сепаратизм Сербия Сергей Лавров Сергей Нарышкин Сергей Полонский Сергей Собянин Сергей Шойгу Сирия Сколково Славянск Следственный комитет следствие смартфоны СМИ Совбез ООН Совет по правам человека Совет Федерации сотовая связь социальные сети социология Сочи Сочи 2014 «Спартак» спецслужбы «Справедливая Россия» спутники СССР Ставропольский край стихийные бедствия Стихотворения на случай страхование стрельба строительство суды суицид Счетная палата США Таджикистан Таиланд тарифы Татарстан театр телевидение телефонный терроризм теракт терроризм технологии Трансаэро транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство уголовный кодекс УЕФА Узбекистан Украина фармакология ФАС ФБР Федеральная миграционная служба физика Филиппины Финляндия ФИФА фондовая биржа фоторепортаж Франсуа Олланд Франция ФСБ ФСИН ФСКН футбол Хабаровский край хакеры Харьков Хиллари Клинтон химическое оружие химия хоккей хулиганство цензура Центробанк ЦИК ЦРУ ЦСКА Челябинская область Чехия Чечня ЧМ-2018 Швейцария Швеция школа шоу-бизнес шпионаж Эбола эволюция Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Эстония этология Южная Корея ЮКОС Юлия Тимошенко ядерное оружие Якутия Яндекс Япония

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.