Като част от плановете си след Brexit, премиерът Борис Джонсън обяви намерението си да види Обединеното кралство утвърдено като водещ световен пазар на квантови изчисления. Съгласно плановете му за „голямо развитие на квантовите изчисления“, Великобритания ще осигури поне 50% от пазара до 2040г. Но за какво всъщност говори той?

Какво е квантово изчисление?

Първо, това помага да се разбере малко за това как работят „класическите“ компютри, като вашия смартфон или преносим компютър. Всяка част от данни, обработена от вградения силициев процесор, се съхранява в „битове“, серия от единици (1) и нули (0). Всичко е сведено до много (много) дълги двоични низове – и за повечето приложения този подход е добър. Квантовите компютри използват много различен подход. Използвайки принципите на квантовата физика, квантовият компютър използва процесор, наречен кубит. Кубитът е изграден около малки частици като електрони или фотони. За разлика от силициевите чипове, използвани в класическите изчисления, кубитът използва „суперпозиция“, за да промени вътрешните електрони, които могат да бъдат в няколко състояния едновременно – не само едно или нула.

Защо квантовите изчисления имат значение

Чрез комбиниране на няколко кубита в квантов компютър става възможно много бързо да се обработват огромни количества данни. И всеки допълнителен кубит удвоява наличните изчисления. Китайският университет за наука и технологии вече е изградил компютър с 66 кубита. IBM е на път да представи своя квантов процесор Eagle, съдържащ 127 кубита. Ясно е, че надпреварата за изграждане на най-бързия и най-мощен компютър вече е в ход.

За какво може да се използва квантовият компютър?

Въпреки този огромен технологичен напредък, практическото приложение остава рядко. Писането на алгоритми за управление на кубитите е изключително сложно, наистина специално умение. Но сега технологията съществува, компютърните учени ще могат да разработват алгоритми, които решават големи проблеми. Със способността си да обработват огромни масиви от данни, те ще могат по-добре да разберат как действа лекарството – и да моделират дългосрочните ефекти например. След това те ще могат да откриват сериозни странични ефекти по-рано, създавайки по-безопасни лекарства и намалявайки по-рисковите полеви изпитания, необходими за сертифициране. Възобновяема енергия, картографиране на времето, генетични тестове, намаляване на въглерода – всяко приложение, което изисква обработка на много информация, е кандидат за квантови изчисления в бъдеще.

Какво ще кажете за Обединеното кралство?

Обединеното кралство все още няма работещи квантови компютри – поне нито един, който е бил публично обявен. Така че те вече играят на догонване с други държави, които го правят. Въпреки това, историята на пионерски изчислителни пробиви – помислете за Алън Тюринг и неговата „бомба“, която е била използвана за декодиране на криптиране на Enigma от военно време – подкрепена от университетска система от световна класа, предлага известна надежда. Надпреварата продължава за изграждане на „квантово предимство“ – и Великобритания все още има шанс да претендира за значителен дял от пазара.