Эксперт № 06 (2013)

думаю, можно в качестве примера взять тему квантового компьютинга, то есть немного порассуждать о том, сможем ли мы в ближайшем времени сконструировать реально работающие квантовые компьютеры.

Этот вызов относится к числу очень серьезных. В частности, физике, работающей с наномасштабами (nanoscale physics), необходимо будет разобраться в том, какие различные фазовые состояния вещества присутствуют в природе на наноуровне, какие новые виды и типы материалов потребуются для того, чтобы успешно работать в этой шкале масштабов. Сегодня даже самые продвинутые в этой области исследователи и теоретики честно признают, что мы еще очень далеки от реального понимания обширного комплекса явлений и механизмов, характерных для наномасштабов. Более того, даже если мы сумеем в самых общих чертах разобраться с тем, какие именно виды и типы вещества существуют или могут существовать на этом уровне организации материи, далее нам потребуется понять, каковы их реальные свойства и как их можно использовать полезным образом на практике, то есть при помощи каких «сборочных операций» мы сумеем организовать эффективное взаимодействие сложных комплексов отдельных атомов и заставим их выполнять нужную для нас работу.

Что же касается теоретического обоснования различных физических процессов, происходящих на наноуровне, в принципе нам уже известны многие уравнения; при помощи квантовой хромодинамики, изучающей особенности поведения кварк-глюонной плазмы (сверхплотного состояния вещества), сделаны достаточно сложные теоретические расчеты, позволяющие двигаться дальше в этом направлении.

Но помимо наноуровня нам также потребуется понять строение вещества на еще более мелких масштабах, на которых дополнительным значимым фактором станет квантовая гравитация. Иными словами, на передний план выйдут те вопросы, о которых я уже сказал: проблемы построения «итоговой» теории большого объединения, выявления физической природы пространства-времени в сверхмалых (а равно и сверхкрупных, «космологических») масштабах и так далее.

— Возвращаясь к исходному вопросу о перспективах создания квантовых компьютеров: что в случае их успешного конструирования может произойти с нынешними кремниевыми машинами — их придется выбрасывать на свалку?

— На самом деле ничего подобного, скорее всего, нам делать не придется. Полупроводниковые компьютеры доказали свою высокую эффективность для человечества и, по крайней мере в обозримом будущем (пускай даже на смену кремнию и придут какие-то другие новые материалы, например графен), отказываться от их массового использования никто не будет.

Квантовый компьютинг будет задействован лишь в весьма ограниченной сфере, требующей специальных, сверхсложных вычислений, то есть ни о какой тотальной замене полупроводниковых компьютеров на квантовые речи не идет, произойдет лишь добавление этих новых супермашин к уже имеющимся традиционным вычислительным мощностям.

— Как известно, в настоящее время разрабатываются очень разные теоретические схемы и модели будущих квантовых компьютеров, поэтому хотелось бы узнать ваше мнение: какая из них могла бы