Китай лидирует в квантовой компьютерной революции

Более десяти лет назад китайский физик Пан Цзянь-Вэй вернулся домой из Европы, чтобы помочь в наблюдении за исследованиями некоторых из наиболее важных технологий 21st века.

Этим летом на конференции в Шанхае Пан и его команда предложили редкий взгляд на работу, которую он назвал «революцией».

Они рассказали о стойких к взлому коммуникационных сетях, которые они строят по всему Китаю, датчиках, которые они проектируют, чтобы видеть сквозь смог и за углом, и о прототипах компьютеров, которые могут когда-нибудь сломать вычислительную мощность любой существующей машины.

Все оборудование основано на квантовой технологии - развивающейся области, которая может трансформировать обработку информации и предоставить большие экономические преимущества и преимущества национальной безопасности странам, которые в ней доминируют. К разочарованию некоторых ученых и официальных лиц в Соединенных Штатах, огромные инвестиции Китая помогают ему догнать западные исследования в этой области и, в некоторых областях, вырваться вперед.

Пекин вкладывает миллиарды в исследования и разработки и предлагает китайским ученым большие льготы для возвращения домой из западных лабораторий. Стремление Китая вызвало призывы к увеличению финансирования НИОКР в Соединенных Штатах и ​​вызвало опасения в администрации Трампа, что некоторые виды научного сотрудничества с Китаем могут помочь Народно-освободительной армии и нанести ущерб интересам США.

«Соединенные Штаты должны быть готовы к будущему, в котором их традиционное технологическое превосходство столкнется с новыми, возможно, беспрецедентными вызовами», - написал Центр новой американской безопасности в недавнем отчете о квантовых амбициях Китая.

Квантовая технология стремится использовать различные свойства атомов, фотонов и электронов для создания более мощных инструментов для обработки информации.

По данным исследовательской фирмы Patinformatics, в прошлом году в Китае было почти в два раза больше патентных заявок, чем в Соединенных Штатах, на квантовые технологии в целом, в категорию, которая включает устройства связи и криптологии. Однако Соединенные Штаты лидируют в мире по патентам, относящимся к наиболее ценному сегменту этой области - квантовым компьютерам - благодаря крупным инвестициям IBM, Google, Microsoft и других.

Наблюдать за китайской программой помогает Пан, которого китайские СМИ называют «отцом кванта». Из своих лабораторий в Университете науки и технологий Китая (USTC) в Шанхае и Хэфее 49-летний мужчина возглавляет команду из 130 исследователей. В 2017 году журнал Nature назвал его одним из «десяти человек, имевших значение в этом году», заявив, что он «зажег огонь благодаря усилиям страны в области квантовых технологий».

По сообщениям китайских СМИ, Пань иногда проводит лабораторные поездки к президенту Си Цзиньпину, который проявляет большой интерес к его работе. Пан также наблюдает за планами новой национальной лаборатории квантовых исследований в провинции Аньхой, которая, по его словам, привлекла около $ 400 млн. Из государственного финансирования.

На мероприятии в Шанхае Пан иллюстрировал свою слайд-презентацию анекдотами о науке об Эйнштейне и «Звездном пути». В знак уважения к коту Шредингера - мысленному эксперименту 1930-х годов, который помог определить квантовую концепцию, называемую суперпозицией - Пан использовал изображения мультяшного кота, стоящего прямо и лежащего на спине.

«Как мы все знаем, в нашей повседневной жизни кошка может находиться только в живом или мертвом состоянии», - сказал Пан, - но «кошка в квантовом мире может находиться в когерентной суперпозиции живого и мертвого состояний».

Он подчеркивал, что квантовые частицы, также известные как квантовые биты, фундаментально отличаются от битов в современной технологии. Существующие компьютеры и сети связи хранят, обрабатывают и передают информацию, разбивая ее на длинные потоки битов, которые обычно представляют собой электрические или оптические импульсы, представляющие ноль или единицу.

Квантовые биты, или кубиты, которые часто являются атомами, электронами или фотонами, могут существовать в виде нулей и единиц в одно и то же время или в любом месте между ними, гибкостью, которая позволяет им обрабатывать информацию новыми способами. Некоторые физики сравнивают их с вращающейся монетой, которая одновременно находится в состоянии головы и хвоста.

В своем выступлении Пан подробно рассказал, как Китай использует кубиты для защиты своих коммуникаций от взлома - одной из областей, в которой Китай, похоже, имеет преимущество перед Западом.

Прочитайте полную историю здесь…