50キュービットの量子シミュレーターがロシアで作成されます

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光イオントラップ

ロシアは初めて、量子コンピューティングデバイスを作成する計画を公式に発表しました。モスクワ州立大学、VEB、高等研究財団、および他の多くの組織が、少なくともで構成される量子シミュレーターを開発することを目標とするコンソーシアムを作成しました。 50キュービット、VEBイノベーションのプレスサービスが報告します。これまで、ロシアの科学者は単一キュービットしか作成していませんでしたが、西洋の科学者はすでに50キュービットのインストールを実証しています。

量子コンピューターにはいくつかの種類があります。任意の量子アルゴリズムを実行できるユニバーサル量子コンピューターと、量子オブジェクトが実際のシステムの動作を模倣する量子コンピューター(たとえば、磁性材料や超伝導体の原子スピン)です。許容可能な計算とシミュレートされたシステムの複雑さは、計算機の量子ビット(量子ビット)の数に指数関数的に依存します。 「通常の」ビットとは対照的に、キュービットはいくつかの状態の重ね合わせになる可能性があるため、量子コンピューティングデバイスで同時に多くの計算を実行できます。すでに50キュービットのユニバーサル量子コンピューターは、最も強力な最新のスーパーコンピューターではアクセスできない計算に対処できると考えられています。

ただし、量子コンピューティングは、限られた範囲のアプリケーションでのみ、従来のコンピューターよりも優れています。したがって、数の素因数分解を何倍も高速化できる量子アルゴリズム(ショアのアルゴリズム、現代の暗号化システムに対する脅威と呼ばれることが多い)、ブール関数の根の検索(グローバーのアルゴリズム)などがあります。オン。同様に、量子シミュレーターは、結晶内の分子や電子など、実際の量子システムの動作を効果的に予測できます。実際には、それらの対応物として機能します。

現在までに、国際的なグループは、53キュービットと50キュービットのユニバーサル量子コンピューターに基づいた量子シミュレーターをすでに作成しています。これらのデバイスでは、重要なことは、キュービットが構築される特定の物理オブジェクトに基づいています。最も人気のある2つの領域は、超伝導ジョセフソン接合と冷たい原子およびイオンです。たとえば、記録破りの53キュービットコンピュータはイッテルビウムイオンに基づいて構築されており、汎用コンピュータでは超伝導システムがより頻繁に使用されます。

Vnesheconombank、VEB Innovations、Foundation for Advanced Research、Lomonosov Moscow State University、ANO Tsifrovaya ekonomikaがロシア投資フォーラムの枠組みの中で署名した協定は、フォトニックチップと中性原子に基づいて50キュービットのコンピューターを作成する計画を示しています。新しい材料や医薬品のメーカーのニーズに使用されます。プロジェクトの正確な条件、およびその資金源は、文書に示されていません。

ロシアでは、超伝導ジョセフソンの接触に基づいて単一のキュービットのみが作成されました。MISIS、ロシア量子センター、MIPT、およびロシア科学アカデミーの固体物理学研究所がこのプロジェクトに参加しました。モスクワ州立大学の物理学部には量子暗号のシステムが開発されている研究所があり、サンクトペテルブルクのITMOはロシアの量子技術にも関わっています。

新しいプロジェクトは、モスクワ州立大学の量子技術センターと共同で実施される可能性があります。このセンターは、最近、国立技術イニシアチブの能力センターの助成金を獲得しました。

量子コンピューターは、さまざまな応用問題の解決にすでに使用されています。そのため、2016年、Googleは量子ニューラルネットワークを使用して水素分子をシミュレートしました。 2017年、IBMの物理学者は、より複雑な分子である水素化ベリリウムをモデル化しました。さらに、量子コンピューターは、真空ゆらぎによる電子-陽電子対の生成を支配する法則を研究するためにすでに使用されています。将来的には、計算機によって複雑な分子とその特性を効率的にモデル化できるようになります。これにより、たとえば、薬物分子が細胞膜上の受容体とどのように相互作用するかをより正確に判断できるようになります。

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