В трёх работах, опубликованных на arXiv.org 28 и 29 июня учёные из Университета науки и техники Китая (USTC) сообщили о фундаментальных достижениях в области квантовых коммуникаций и квантовых вычислений.
Достижения Китая в квантовом секторе
В одном из них исследователи использовали нанометровые полупроводники, называемые квантовыми точками, для передачи одиночных фотонов на 300 километров волокна. Этот результат оказался более чем в 100 раз лучше всех предыдущих попыток.
В другом ученые усовершенствовали свой фотонный квантовый компьютер с 76 обнаруженных фотонов до 113, что значительно увеличило его «квантовое преимущество». Он показывает, насколько быстрее он работает, чем традиционные компьютеры на одной конкретной задаче.
В третьей работе был представлен квантовый компьютер Цзу Чунчжи, состоящий из 66 сверхпроводящих кубитов. Он использовал 56 из них для решения конкретной задачи, что превысило вычислительную скорость, достигнутую 53-кубитными компьютерами, примененными Google Sycamore, и установило рекорд производительности в 2019 году.
«Это захватывающее развитие событий. Я не знал, что они выпустят не один, а два из этих (результатов квантовых вычислений) на одной и той же неделе» – говорит Скотт Ааронсон, специалист по компьютерам, теоретик из Техасского университета в Остине. «Это довольно безумно».
Все три достижения лидируют во всем мире, но эксперты особенно взволнованы Цзу Чунчжи, потому что это первое подтверждение и значительное превышение исторического результата Google Sycamore в 2019 году. «Я очень рад, что кто-то воспроизвел эксперимент и показал, что он работает правильно» – говорит Джон Мартинис, бывший исследователь Google, который возглавлял усилия по созданию платана.
В этом году начинается реализация 14-го пятилетнего плана Китая, который устанавливает цели и стратегии экономического развития страны до 2025 года. Этот план стал результатом совместных действий с официальным политическим консультативным органом правительства – Китайской народной политической консультативной конференцией (КПКК). Известный китайский квантовый физик Пан Цзяньвэй, член CPPCC, заявил, что план включает в себя «крупные национальные научно-технические проекты в пограничных областях, включая квантовые информационные технологии».
В рамках этого документа к концу 14-й пятилетки планируется разработать квантовые компьютеры с более чем несколькими сотнями кубитов.
В декабре 2020 года исследовательская группа во главе с Пань Цзяньвэем объявила о ещё одном значительном вычислительном прорыве, достигнув квантового вычислительного преимущества. Учёные создали новый квантовый компьютер, Jiuzhang, который вычисляет в 10 миллиардов раз быстрее, чем прототип платана Google. По сравнению с обычными компьютерами, Цзючжан является «чемпионом в одной области», согласно исследовательской группе. Тем не менее, его суперкомпьютерные возможности имеют огромный потенциал в теории графов, машинном обучении и квантовой химии. Этот прорыв стал результатом 20-летних усилий команды Пэна, которая преодолела несколько основных технологических препятствий, включая высококачественный источник фотонов.
Других выдающихся результатов в области квантовых вычислений было немного. Например, китайский стартап объявил о планах продать квантовый настольный компьютер менее чем за 5000 долларов. Новое портативное устройство является частью линейки SpinQ и будет разработано даже для школ и колледжей. Shenzhen SpinQ Technology будет производить его. Это был не первый квантовый компьютер компании. В прошлом году компания начала продавать настольный квантовый компьютер примерно за 50 000 долларов. Первый образец был довольно большим и весил 55 кг, но новая машина будет проще, портативнее и дешевле.
Конкуренция
В этой области разворачивается беспрецедентная конкуренция. Китай лидирует с квантовой программой стоимостью не менее 10 миллиардов долларов в течение следующих пяти лет, из которых 3 миллиарда долларов пойдут на квантовые вычисления.
Палата представителей США приняла Закон о Национальной квантовой инициативе на сумму 1,275 миллиарда долларов, дополняющий текущие инициативы Министерства энергетики, Управления военных исследований и Национального научного фонда.
Европейский Союз выделил 1,1 миллиарда долларов, а Великобритания – 381 миллион долларов дополнительного финансирования квантовых технологий. Многие другие страны, особенно Австралия, Канада и Израиль, также очень активны.
Ещё в 2017 году группа китайских учёных испустила запутанные фотоны с национального спутника Micius, чтобы провести первый в мире квантовый охранный видеовызов. Американские эксперты сразу же забили тревогу по поводу того, что Китай внезапно стал лидером в критической области квантовых коммуникаций.
В ответ, американские политики решили срочно вложить сотни миллионов долларов в развитие квантовой информатики через Национальную квантовую инициативу.
Нынешняя ситуация напоминает ту, что сложилась в 1957 году, когда США аналогично запустили беспрецедентную программу развития своей космической программы на волне паники вокруг небольшого советского спутника под названием «Спутник». Смогут ли американцы повторить свой скачок к квантовому преимуществу на этот раз?
Новость «Квантовые компьютеры: у Китая амбициозные планы», подготовлена Порталом PRC.TODAY по материалам информационного агентства CGTN и Джоомарта Оторбаева.
Если вам понравилась новость или появились вопросы, оставьте ваш комментарий или обсудите эту новость на форуме.
Китай: Ericsson «выигрывает» трёхпроцентный кусок китайских контрактов на 5G-радио
Пиндосы очень сильно из за этого переживают, если Китай станет лидером в разработке квантовых компов, то у пиндосов не будет шансов сохранить в сети что-то в тайне.