# Google Research о квантовых вычислениях: между хайпом и реальностью

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=yZ8WRLC2RT8
Канал: Google Research
Опубликовано: 22.01.2024

---

Квантовые вычисления десятилетиями оставались уделом научной фантастики, однако сегодня гонка за создание первого в мире крупномасштабного квантового компьютера переходит из области теории в практическую плоскость. В новом выпуске серии «Field Notes» команда Google Research анализирует текущее состояние индустрии, пытаясь отделить реальные достижения от маркетингового хайпа и определить, когда эта технология начнет решать задачи, недоступные классическим вычислительным системам.

## ⚛️ Реальность против фантастики
[[JUMP:0:00]]

На сегодняшний день вопрос о существовании квантовых компьютеров зависит от того, что именно мы подразумеваем под этим термином. Физическое оборудование уже существует, однако оно находится лишь в «младенческой» стадии развития.

На данный момент Google располагает самым мощным квантовым процессором в мире, обладающим наибольшим эффективным квантовым объемом. Несмотря на это, проект все еще находится в фазе экспериментальных исследований. Эксперты Google Quantum AI полагают, что создание полезного, крупномасштабного и исправляющего ошибки квантового компьютера, способного решать практические задачи, произойдет в ближайшее десятилетие, возможно, с небольшим дополнительным запасом времени для отладки полезных приложений.

Развитие технологии, скорее всего, будет идти постепенно:

* Сначала появятся кратковременные «всплески» полезности для узкоспециализированных задач.
* Со временем сфера применения будет расширяться, повторяя путь классических процессоров, которые изначально создавались для специфических симуляций, но со временем нашли неожиданные способы применения.

## 🛠 Квантовый компьютер как инструмент
[[JUMP:1:45]]

Важно понимать, что квантовые компьютеры не заменят классические во всех задачах. Большинство вычислений по-прежнему эффективнее и дешевле выполнять на привычных нам устройствах. 

Квантовые системы будут применяться в тех областях, где квантовый алгоритм дает экспоненциальное преимущество над классическим аналогом. По сути, квантовый компьютер — это еще один специализированный инструмент, который добавляется в арсенал исследователей.

## ⚡️ Прорыв в энергетике и химии
[[JUMP:2:11]]

Одной из наиболее перспективных областей применения квантовых вычислений является термоядерный синтез — потенциальный источник чистой энергии. 

В текущих экспериментах по синтезу ученые направляют лазеры на плазменную мишень, чтобы создать тепло и инициировать реакцию. Ключевая цель — получить на выходе больше энергии, чем было затрачено. Однако для тонкой настройки экспериментов исследователям необходимо точно симулировать процессы перемещения тепла и потери энергии.

Применение классических компьютеров для симуляции реакций синтеза имеет серьезные ограничения:

* Это крайне затратный процесс, требующий сотен миллионов процессорных часов.
* Моделирование получается недостаточно точным, с высоким уровнем неконтролируемой ошибки.

Квантовые вычисления обещают более высокую точность симуляций, так как они способны имитировать квантово-механические уравнения напрямую, без необходимости делать упрощающие приближения. 

Кроме энергетики, технология может найти применение в других критически важных областях:

* **Моделирование новых лекарств:** изучение поведения молекул для создания более эффективных препаратов.
* **Электрохимия:** оптимизация внутренних процессов в аккумуляторах.
* **Сельское хозяйство:** разработка «зеленых» методов синтеза удобрений.

Команда Google подчеркивает, что квантовые вычисления также откроют горизонты применения, которые человечество пока даже не в состоянии вообразить.