Защита для кубита

Тема недели
Москва, 08.05.2000
Исследователь из Microsoft Research Алексей Китаев считает, что для создания квантового компьютера реальные частицы могут не понадобиться

Алексей Китаев - выпускник МФТИ, старший научный сотрудник Института теоретической физики им. Ландау. Сейчас работает в Сиэтле в качестве приглашенного сотрудника в компании Microsoft. Главные результаты: обобщение алгоритма Шора, метод автоматической коррекции квантовых вычислений, оригинальная схема квантового компьютера, использующего в качестве кубитов квазичастицы. Наряду с Питером Шором и Дэвидом Дойчем считается сегодня одним из лучших в мире специалистов в области квантовых вычислений.

- Алексей Юрьевич, почему идея квантового компьютера появилась так поздно - почти через шестьдесят лет после открытия квантовой механики?

- Чтобы понять преимущества квантового вычисления и дать ему хорошее математическое определение, нужно смотреть на вещи не слишком конкретно, как это принято в физике, но и не слишком абстрактно, как это свойственно математической логике. С точки зрения последней, классический и квантовый компьютеры обладают одинаковыми возможностями: любая функция, вычислимая на квантовой машине Тьюринга, вычислима и на обычной машине Тьюринга (машина Тьюринга - простейшая модель вычисляющего устройства. - "Эксперт"). Разница в том, сколько времени занимает вычисление, но этим логика не интересуется. С точки же зрения физики, каждое элементарное действие квантового компьютера, вероятно, потребует больше времени, чем одна операция на классическом компьютере. То есть квантовый компьютер будет физически медленнее обычного.

Чтобы понять преимущества квантового компьютера, необходимо отвлечься от таких показателей, как, например, тактовая частота процессора, и принять за единицу времени одну "логическую операцию" (один шаг работы компьютера). Если квантовый компьютер начинает работу с так называемого базисного состояния (то есть в памяти записана определенная последовательность нулей и единиц), то первая квантовая операция будет не намного сложнее классической. Однако дальше сложность растет экспоненциально, и, чтобы промоделировать n квантовых операций, обычному компьютеру потребуется два в степени n шага. Все это достаточно очевидно в рамках теории сложности, но она начала развиваться только в семидесятых годах, поэтому-то понимание того, что квантовые вычисления могут оказаться эффективнее обычных, пришло так поздно.

- Как вы попали в Microsoft и насколько условия труда в западной корпорации отличаются от нашей "академической вольницы"?

- В Microsoft меня пригласил Майкл Фридман. Он известный тополог, лауреат премии Филдса (аналог Нобелевской премии для математиков. - "Эксперт"), но сейчас занимается задачами, связанными с квантовыми вычислениями. Мы работаем в сотрудничестве, поскольку наши научные интересы очень близки. Режим работы - свободный, единственное требование - это активные исследования в своей области и публикация результатов. Вообще, теоретическая группа Microsoft очень небольшая: двенадцать-пятнадцать человек, из которых только семеро работают постоянно, а остальные включая меня приезжают на один-два года. Темы исследований

У партнеров

    «Эксперт»
    №17 (230) 8 мая 2000
    Квантовый компьютер
    Содержание:
    Работы у наших потомков не будет

    Директор Физико-технологического института РАН академик Камиль Валиев считает, что информационные ресурсы природы практически исчерпаны

    Обзор почты
    На улице Правды
    Реклама