2 ВАК 05.13.00 К 100-летию со дня рождения ричарда Фейнмана: перспеКтиВы рАзВития КВАнтоВых технологий и сУперКомпьютерных Вычислений Л.Раткин, к. т. н. 1 С 12 по 16 июля 2017 года в Москве Российский квантовый центр (РКЦ) провел IV Международную конференцию по квантовым технологиям, на которой было представлено порядка 40 пленарных и более 100 стендовых докладов.Главным днем форума был Open Day: 14 июля несколько сот слушателей посетили открытую лекцию главы лаборатории "Квантовый искусственный интеллект" компании Google (США), профессора университета Калифорнии в Санта-Барбаре Джона Мартиниса (John Martinis), а после состоялась панельная дискуссия с участием представителей науки и бизнеса.
2 ВАК 05.13.00 К 100-летию со дня рождения ричарда Фейнмана: перспеКтиВы рАзВития КВАнтоВых технологий и сУперКомпьютерных Вычислений Л.Раткин, к. т. н. 1 С 12 по 16 июля 2017 года в Москве Российский квантовый центр (РКЦ) провел IV Международную конференцию по квантовым технологиям, на которой было представлено порядка 40 пленарных и более 100 стендовых докладов.Главным днем форума был Open Day: 14 июля несколько сот слушателей посетили открытую лекцию главы лаборатории "Квантовый искусственный интеллект" компании Google (США), профессора университета Калифорнии в Санта-Барбаре Джона Мартиниса (John Martinis), а после состоялась панельная дискуссия с участием представителей науки и бизнеса.
Одним из значимых событий форума "Открытые инновации", который прошел с 16 по 18 октября в технопарке "Сколково", стала панельная дискуссия "Прикладные квантовые технологии.Как меняется мир?", в которой приняли участие ведущие российские и мировые эксперты в области развития квантовых технологий.Хедлайнером дискуссии стал известный физик и футуролог Митио Каку, который предрек возможность уже в обозримом будущем пересылать свои эмоции и чувства через квантовые сети.По его мнению, будет создан новый Интернет, который позволит связывать один человеческий мозг с другим без посредников.One of the significant events of the Open Innovations forum, which took place from 16 to 18 October at the Skolkovo Technopark, was a panel discussion "Applied quantum technologies.How is the world changing?"with the participation of leading Russian and world experts in the field of quantum technologies.The headliner of the discussion was well-known physicist and futurist Michio Kaku, who predicted the possibility to send human emotions and feelings through the quantum networks in the foreseeable future.In his opinion, a new Internet will be created that will allow one human brain to be connected to another without intermediaries.
Осенью 2017 года суперкомпьютерный консорциум российских университетов, Федеральное агентство научных организаций (ФАНО) и Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) провели в Москве международную конференцию Russian Supercomputing Days.В преддверии 30-летия Физико-технологического института РАН (ФТИАН) и 85-летия Физического факультета МГУ им.М.В
Квантовый компьютер для чайников А.Г.Грозин Институт ядерной физики им.Г.И.Будкера 630090 Новосибирск, СО РАН Аннотация Введение в квантовые компьютеры, квантовую криптографию и квантовую телепортацию для тех, кто никогда об этих вещах не слышал, но знает квантовую механику.Ряд простых примеров подробно рассмотрен с использованием эмулятора квантового компьютера QCL.c Институт ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН .1 Квантовый компьютер Я не буду обсуждать попытки технической реализации квантового компьютера.Много групп во всём мире этим занимаются, используя разнообразные подходы.Достигнут некоторый прогресс, и, несомненно, значительно большее продвижение произойдёт в близком будущем.Но до работающего квантового компьютера, способного делать что-то полезное, пока далеко.Я не специалист по конкретным методам реализации.Вместо этого, я расскажу о некоторых простых вещах, которые можно будет делать с квантовым компьютером, когда технические трудности его создания будут преодолены.Литература на эту тему весьма обширна.Я не пытался составить подробный список литературы; приведены только ссылки на некоторые работы, посвященные тем конкретным вопросам, которые будут обсуждаться.Более обширные списки литературы можно найти в учебниках и подробных обзорах. Устройство и система командГлавная часть квантового компьютера -память, состоящая из квантовых бит.Будем считать, что квантовый бит -это спин 1 2 ; спин вверх означаетКак известно, всякий эксперимент в квантовой механике состоит из 3 этапов: приготовление начального состояния; эволюция состояния (описываемая уравнением Шрёдингера); измерение какой-нибудь наблюдаемой в конечном состоянии.Цикл вычислений на квантовом компьютере состоит из тех же 3 этапов:• память приводится в начальное состояние |00000000>; • производится некоторая последовательность унитарных преобразований, действующих на отдельные биты или пары битов; • измеряется один или несколько битов.
Сегодня квантовые технологии могут получить новый виток развития, что, наверняка, даст возможность получить решения для многочисленных задач, которые ранее не поддавались решению в рамках традиционных парадигм и вычислительных моделей.Все человечество стоит у порога так называемой второй квантовой революции, и ее краткосрочные и отдаленные последствия затронут практически все сферы жизни глобального общества.Свое непосредственное развитие получат такие направления и отрасли науки и техники, как материаловедение, нанотехнология, фармакология и биохимия вообще, моделирование хаотичных динамических процессов (ядерные взрывы, турбулентные потоки, погода и долгосрочные климатические явления) и т. д., а также решение любых задач, которые сводятся к перемножению матриц больших размеров (в частности, моделирование квантовых систем).Однако вместе с необычайными возможностями квантовые технологии несут с собой и определенные риски и угрозы, в частности слом всех информационных систем, основанных на современных достижениях криптографии, что повлечет за собой практически полное разрушение секретности, глобальный финансовый кризис из-за разрушения банковской сферы и компрометации всех каналов связи.Даже несмотря на то, что уже сегодня разрабатываются методы так называемой постквантовой криптографии, некоторые риски еще необходимо осознать, так как не все долгосрочные последствия могут быть просчитаны.Вместе с тем ко всему перечисленному надо быть готовым, в том числе при помощи подготовки специалистов, работающих в области квантовых технологий и понимающих все их аспекты, новые возможности, риски и угрозы.В связи с этим в настоящей статье приводится краткое описание текущего состояния квантовых технологий, а именно квантовой сенсорики, передачи информации при помощи квантовых протоколов, универсального квантового компьютера (аппаратное обеспечение) и квантовых вычислений, основанных на квантовых алгоритмов (программное обеспечение).Для всего перечисленного приводятся прогнозы развития в части воздействия на различные сферы человеческой цивилизации.
ТЕКУЩИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙВ статье рассматриваются проблемы, связанные с развитием индустрии квантовых вычислений.Излагаются подходы к созданию квантовых компьютеров, а также принципиальные проблемы, затрудняющие переход к практическому их использованию в ближайшей перспективе.Исследуется экономическая среда, в которой происходит эволюция индустрии квантовых вычислений Ключевые слова:
Мы продолжаем наблюдать развитие квантовых технологий. Государства-лидеры повышают свои ставки на развитие этого направления. На пути от испытания лабораторных прототипов до формирования полноценной устойчиво развивающейся индустрии дальше других направлений ушли квантовые коммуникации. Нарастает угроза наступления «квантового дня», когда используемые сегодня в телекоммуникации криптографические ключи будут взломаны высокопроизводительными квантовыми компьютерами. Эта угроза является важнейшей движущей силой разработки и внедрения ответной меры технологии квантового распределения ключей (КРК). Китай является ярким примером динамичного развития технологии КРК; государство активно инвестирует в инновации и создание инфраструктуры (а) для обеспечения информационной безопасности в критически важных сферах и (б) для укрепления позиций разработчика и производителя на растущем высокотехнологичном рынке. В своем развитии квантовые коммуникации подошли к этапу стандартизации, результаты которого будут иметь долгосрочное влияние на развитие индустрии в будущем. Страны ЕС реализуют масштабные программы консолидации партнеров и расширения границ европейской экосистемы квантовых коммуникаций. Такие объединения будут иметь существенный переговорный вес при выработки отраслевых стандартов. На фоне других государств-лидеров США выделяются большим количеством малых инновационных предприятий, ориентированных на поиск коммерчески эффективных бизнес-моделей для внедрения квантовых коммуникаций. Россия имеет существенный научный задел для защиты национальных интересов и преследования государств-лидеров в ускоряющейся технологической гонке. Обращает на себя внимание тот факт, что вопросы стратегического менеджмента этого (стратегического!) направления получают незаслуженно мало внимания. Можно выделить всего несколько источников, которые адресуют вопросы управления динамично развивающейся отраслью. В статье сопоставлен обзор достижений в квантовых коммуникациях и представленные на сегодняшний день результаты исследований этого направления в публикациях в области стратегического менеджмента. The ongoing development of quantum technologies is being observed. Leading states are raising their stakes in the development of this trend. On the way from testing laboratory prototypes to the formation of a full-fledged sustainably developing industry, quantum communications has gone further than other trends. The threat of a "quantum day" when the cryptographic keys used in telecommunications today will be cracked by highperformance quantum computers is growing. This threat is a major driving force behind the development and implementation in critical areas of the response quantum key distribution technology. China is a vivid example of the dynamic development of the direction; the government is actively investing in innovation, building infrastructure to protect data security and to strengthen the position of the developer and manufacturer in the growing hightech market. In its development, quantum communications have reached the stage of standards development, the results of which will have a long-term impact on the industry. EU countries are implementing ambitious programs to consolidate partners and expand the boundaries of the European quantum communications ecosystem. Such associations will have a significant negotiating power in the development of industry standards. The U.S. stands out with many startups and scaleups aimed at searching for commercially effective business models for quantum communications go-to-market strategy. Russia has significant scientific heritage to protect national interests and pursue leading states in the accelerating technological race. It should be noted that the issues of strategic management in this direction receive undeservedly little attention. There are only a few sources that address the management issues of a dynamically developing industry. The paper juxtaposes overview of quantum communications advances and strategic management publications review.