Microsoft подключает квантовые компьютеры к Облаку
В понедельник компания Microsoft заявила, что ее платформа облачных вычислений скоро предложит доступ к самому экзотическому оборудованию из всех: квантовым компьютерам.
Microsoft — один из нескольких технологических гигантов, инвестирующих в квантовые вычисления, которые, обрабатывая данные с использованием квантово-механических процессов, обещают беспрецедентную вычислительную мощность. В настоящее время компания подготавливает свой сервис облачных вычислений Azure, для того чтобы предложить отдельным клиентам доступ к трем прототипам квантовых компьютеров: от инженерного конгломерата Honeywell и двух стартапов, IonQ- Университета Мэриленда, и QCI- Йельского университета.
Microsoft утверждает, что эти квантовые компьютеры пока не готовы сделать полезную работу. Существующее квантовое оборудование не готово к большим мощностям. Но, как и конкуренты IBM и Google, руководители Microsoft говорят, что разработчики и корпорации должны начать взаимодействовать с квантовыми алгоритмами и аппаратным обеспечением уже сейчас, чтобы помочь индустрии понять, для чего нужны эти технологии.
«Мы знаем, что не собираемся придумывать весь спектр возможных решений; нам нужно глобальное квантовое сообщество », — говорит Криста Своре, генеральный менеджер Microsoft Quantum.
Новый сервис Microsoft, получивший название Azure Quantum, объединяет инструменты квантового программирования, ранее выпущенные компанией, со своим облачным сервисом. Кодеры могут запускать квантовый код на смоделированном квантовом оборудовании или на реальном квантовом оборудовании от Honeywell, IonQ или QCI.
Microsoft анонсировала новый сервис в понедельник на своей конференции Ignite в Орландо, заявив, что она будет запущена в ближайшие месяцы. Партнеры компании будут использовать свои квантовые компьютеры на своих собственных объектах, но подключат их к облаку Microsoft через Интернет. У Microsoft есть собственная долгосрочная программа квантовых исследований, но она пока не производит какого-либо оборудования для квантовых вычислений.
Azure Quantum имеет сходство с сервисом IBM, который предлагает бесплатный и платный доступ к прототипам квантовых компьютеров с 2016 года. Google, который на прошлой неделе заявил, что один из его квантовых процессоров достиг вехи, известной как «квантовое превосходство», превзошел топ Суперкомпьютер, заявил, что скоро предложит удаленный доступ к квантовому оборудованию для некоторых компаний.
Программа Microsoft отличается тем, что предлагает доступ к нескольким различным технологиям квантовых вычислений, что может дать представление о будущем рынка квантовых вычислений.
Поскольку работать с квантовым оборудованием сложно, ожидается, что большинство компаний, использующих его, будут делать это через облачный сервис, а не покупать или создавать свои собственные квантовые компьютеры. IBM и Google до сих пор говорили только о предоставлении клиентам доступа к их собственному оборудованию.
Модель Microsoft больше похожа на существующую компьютерную индустрию, где облачные провайдеры позволяют клиентам пользоваться процессорами из таких компаний, как Intel и AMD, говорит Уильям Херли, генеральный директор стартапа Strangeworks.
Аппаратные партнеры Microsoft представляют два ведущих, но разных способа создания квантовых компьютеров. Honeywell и IonQ кодируют данные, используя отдельные ионы, захваченные в электромагнитных полях, в то время как QCI использует сверхпроводящие металлические цепи — подход, также одобренный IBM и Google.
Модель Microsoft для квантового облака может также решить проблему для компаний, которые работают на квантовом оборудовании, таких как Honeywell или других стартапов, у которых нет собственного Облачного бизнеса, и может быть трудно привлечь клиентов. «Это позволяет нам сосредоточиться на том, что у нас получается лучше всего- делать лучшие в своем классе квантовые компьютеры», — говорит Питер Чепмен, генеральный директор IonQ. Одним из первых клиентов стартапа стал Dow Chemical, который хочет использовать квантовые компьютеры для решения проблем в области химии.
Квантовые компьютеры построены из необычных устройств, называемых кубитами. Они работают с цифровыми данными так же, как компоненты в обычном оборудовании. Но поскольку кубиты кодируют 1 и 0 в квантово-механические эффекты, такие как вращение субатомных частиц, они могут перейти в третье состояние, которое является суперпозицией 1 и 0 одновременно. Это состояние, в отличие от всего, что происходит в повседневном человеческом мире, позволяет использовать математику, которая может ускорить вычисления, невозможные для обычных компьютеров.
Основная проблема для квантовой индустрии заключается в том, что кубиты очень ненадежны. Квантово-механические процессы очень тонкие и легко ломаются тепловым или электромагнитным шумом. На данный момент крупнейшие чипы IBM, Google и Intel имеют около 50 кубитов.
Microsoft делает ставку на теоретическую версию важнейшего устройства, называемого топологическим кубитом, который, по прогнозам, будет более стабильным, чем существующие кубиты. Он основан на манипулировании давно теоретизированным, но только недавно замеченным субатомным феноменом, названным нулевым режимом Майорана — по имени итальянского физика, который таинственно исчез в 1938 году.
Хотя критическое явление было обнаружено, топологический кубит Microsoft по-прежнему не создан, несмотря на заявления топ-менеджера компании Тодда Холмдала о том, что он будет готов к концу прошлого года.
Несмотря на отсутствие собственных аппаратных средств для квантовых вычислений, Microsoft в понедельник представила новый компьютерный чип. Это обычный, не квантовый чип, но специально разработанный для работы при более низких температурах, способный помочь контролировать ожидаемые квантовые процессоры, когда они появятся.
Как и Google, и текущее квантовое оборудование IBM, будущие кубиты Microsoft потребуют охлаждения почти до абсолютного нуля в специальном холодильнике. Создание компьютерного чипа, способного продолжать работу в то время, когда он расположен рядом с квантовым процессором, может уменьшить количество проводов управления, которые должны быть подключены к электронике за пределами холодильника. Google, чьи квантовые чипы контролируются только внешней электроникой, заявил на прошлой неделе, что проводка была серьезной проблемой для этой технологии.
Источник: Портал 13
Паравозик Томас, светлое будущее и 43 миллиарда рублей
РЖД освоит 43 миллиарда рублей на создание линий квантовой связи.
Государственная компания «Российские железные дороги» анонсировала создание департамента квантовых коммуникаций. Задача подразделения — обустройство защищённых линий связи для обеспечения безопасной передачи информации. Реализация проекта, по словам разработчиков, позволит сделать Россию одним из лидеров на глобальных технологических рынках в области квантовых коммуникаций.
Как сообщает издание «Ведомости», департамент квантовых коммуникаций РЖД вместе с научным сообществом и технологическими компаниями займётся внедрением квантовых технологий передачи и защиты данных. Эти меры будут направлены на повышение эффективности использования инфраструктуры железнодорожного транспорта. Ожидается, что объём инвестиций на внедрение нового типа линий связи в рамках национальной программы «Цифровая экономика» составит 43 миллиарда рублей до 2024 года.
Высокая безопасность квантовых коммуникаций обусловлена тем, что единицей передачи информации в этой технологии выступают мельчайшие частицы — фотоны. Измерить их состояние, не нарушив стабильность, невозможно, что сводит к минимуму возможность взлома такого канала связи. При отправке данных система генерирует два случайных числа для собеседников, после чего обмениваются ими с помощью фотонов, получая общий ключ, который и используется для шифровки трафика.
Тестирование систем квантовых коммуникаций в России ведётся уже несколько лет. В июне 2016-го был организован квантовый канал между несколькими зданиями Газпромбанка. В мае 2019-го компания «Инфотекс» представила телефон с квантовой защитой линий связи, который оценили в 30 миллионов рублей. В РЖД отметили, что готовы рассмотреть иностранные поставки технологий, но всё же больше склоняются к отечественным разработкам.
P.S. Скажите, а ПФР там не собирается на Сатурн слетать, кольца поизучать, за дохулиарды рублей? Ну или Газпром за дохулиарды нановибраторы разработать не хочет?
Квантовый двигатель Леонова - фейк или нет?
Есть ряд исследований в современном мире, которые изначально обречены на недоверчивое отношение со стороны официальной науки: например в области антигравитации или ХЯС (холодного ядерного синтеза). Но, необходимо учитывать и то, что такими исследованиями занимаются самые настоящие ученые, такие как Владимир Семенович Леонов, кандидат технических наук, лауреат Правительственной премии в области науки и техники, научный руководитель и главный конструктор НПО «Квантон».
Альберт Эйнштейн начинал разработку Единой теории поля, так вот, Леонов, в своей работе, двигался именно в этом направлении. Учитывал он и то, что таблица Менделеева, несмотря на всеобщее применение, является только упрощенной системой, не учитывающей ряд элементов (хотя сам Менделеев предполагал их наличие). Леонов осмеливается говорить об элементе, условно называемым им «квантон» (Менделеев говорил об этом элементе как о нулевом, и называл «Ньютоний»). Не признаваемый наукой «эфир» невозможно объяснить без использования понятия квантона, убежден Леонов.
Квантон в проекции
Тут впору начинать разговор о "не научности" и даже мошенничестве, если бы не одно – экспериментальная модель квантового двигателя Леонова была продемонстрирована в 2014 году в РАН и признана работоспособной.
Масса экспериментального двигателя составляла пятьдесят четыре килограмма, и при потреблении одного кВт электроэнергии он создавал импульс вертикальной тяги порядка пятиста-семиста кгс. По расчетам он способен на вертикальное движение с ускорением порядка десяти G. Кстати говоря – современные двигатели, применяемые в ракетоносителях, на один кВт создают тягу только 0, 1 кгс. Цифры, в сопоставлении, звучат ошеломительно.
Все же построенный и проходящий экспериментальные проверки в НАСА и других лабораториях двигатель EmDrive, который тоже признавался долгое время «невозможным» и «несоздаваемым» проигрывает двигателю Леонова на порядки.
Сам изобретатель, рассказывая о принципе работы, говорит, что на классические схемы фотонных двигателей он не похож. Тут все глубже и интересней – вместо аннигиляции вещества (либо антивещества) для создания тяги используется энергия гравитационных волн. Современная наука не поддерживает обсуждение таких явлений, потому что объяснить их не может, а понятие эфира вводить вообще отказывается.
Первый свой экспериментальный двигатель изобретатель показывал еще в 2009. Тогда устройство передвигалось только горизонтально, с помощью периодических импульсов. Разумеется, к изобретению отнеслись скептически, но Леонов не сдался и усовершенствовал свой механизм.
Говоря о получении энергии для своего двигателя, Владимир Семенович опирается на использование установок ХЯС – Андреа Росси и похожих (тоже весьма неохотно принимаемых миром). Но они работают, даже в супердержавах, США и Китае, проводят эксперименты, несмотря на официальное научное неприятие.
Будущее наполовину
Из статьи о квантовых компьютерах:
"..Непосвященному человеку может показаться, что квантовое будущее уже наступило — и да, и нет."
Наверное, сами журналюги не поняли великолепие этой фразы :)
Квантовая революция происходит прямо сейчас. Как квантовые компьютеры повлияют на наше будущее
Сейчас, на наших глазах происходит вторая квантовая революция. Первая подарила нам лазер, CD, флеш-память и магнитно-резонансный томограф. Главным открытием сегодня должен стать квантовый компьютер.
Уже на протяжении нескольких лет ученые работают над его созданием.
Китай уже потратил на его создание $11.5 млрд. Еще $15 млрд готова инвестировать Alibaba Group. США потратила на квантовые программые менее $1 млрд. Зато на частные американские компании приходится более $3.3 млрд . 90% инвестиций из которых приходится на IBM.
В чем особенность и уникальность компьютера будущего
В обычном компьютере единица информации(бит) может принимать одно значение 0 или 1. В квантовом компьютере единица информации - квантовый бит(кубит) способен принимать сразу два значения, 0 и 1 одновременно.
Это возможно благодаря явлению квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных.
На сегодня уже существуют прототипы квантовых компьютеров. Их стоимость может достигать $15 млн.
В 2015 году Google тестировал машину D-Wave. Специально придуманную для теста задачу компьютер решил в 100 млн раз быстрее обычного одноядерного процессора. Теперь компания использует ее для расчета своих новых алгоритмов. А Volkswagen пытается решить проблему пробок в Пекине с использованием квантовых вычислений.
Но создание и внедрение такого компьютера в современную реальность несет и некоторые проблемы
Проблемы, возникнувшие с появлением квантовых компьютеров
Новый способ вычисления поставит под угрозу существующие защищенные линии связи и Блокчейн. Ведь компьютер с такой большой вычислительной мощностью поставит под сомнение всю современную криптографию и сможет взломать любой шифр. По прогнозам некоторых аналитиков квантовый компьютер сможет взломать блокчейн Биткоина уже к 2027 году. Способна ли криптография будет ответить на этот вызов - покажет время.
"Квантовая гонка вооружений"
Гонка «квантовых вооружений» в мире начнется через несколько лет, заявил глава Внешэкономбанка (ВЭБ) Сергей Горьков, передает «РИА Новости».
Квантовые вычислительные системы будут созданы в промежутке от 3 до 10 лет. Сегодня над осуществлением этой цели работает множество компаний по всему миру.
В июле 2017 года стало известно, что физики из Российского квантового центра в сотрудничестве с коллегами из Гарварда создали программируемый квантовый компьютер на базе 51 кубита. Кубиты представляют собой основной элемент квантовых компьютеров, состоят из квантовых объектов — ионов, охлажденных атомов или фотонов — и одновременно, за один такт, способны делать множество вычислений.
Над созданием такого компьютера помимо россиян работают компании Америки - Google, IBM и Китай, также всячески поддерживающий подобные научные программы в своей стране.
Что нас ожидает с появлением такого компьютера - точно неясно. Но совершенно однозначно можно сказать, что за квантовыми компьютерами - будущее не только компьютерных технологий, но и науки в целом.