Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Перспективы квантовых технологий

Ключевые слова:  Квантовые решетки, Квантовые технологии, Наука, Научные разработки, РКЦ, Форум

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

28 июля 2013

Квантовая физика, родившаяся как наука в начале XX века, сегодня переживает второе рождение. Как сказал Юджин Ползик, профессор датского «Института Нильса Бора», сегодня этой науке удалось соединить в себе воедино физику, квантовую информатику и инженерию, открыв тем самым фундаментально новые возможности для появления новых прорывных технологий. Суперпроводимость – классический пример: потрясающие качества веществ, открытые и во многих аспектах изученные, уже нашли практическое применение. Об этом рассказал нобелевский лауреат Вольфганг Кеттерле в лекции, предварявшей дискуссионную сессию. И много «сюрпризов» нам еще предстоит увидеть по мере изучения сверхтекучести.


«Нобелевец» Кеттерле своим коротким выступлением положил интригующее начало для дискуссии, участие в которой приняли министр науки и образования РФ Дмитрий Ливанов, замминистра связи и массовых коммуникаций Марк Шмулевич. От венчурного бизнеса своими мыслями делились Сергей Белоусов, старший партнер венчурных фондов Runa Capital и QWave, инвестор в «РКЦ». К обсуждению возможностей применения квантовых технологий присоединился ряд видных физиков, среди которых, помимо упомянутых Кеттерле и Ползика, был ведущий профессор квантовой физики Гарварда Михаил Лукин, президент «РКЦ», со-основатель QWave Сергей Кузьмин, а также Николя Гизин, основатель швейцарской компании idQuantique, создавшей первое коммерческое устройство, основанное на фундаментальных законах квантовой физики.

Квантовый компьютер – лишь одно из прикладных применений квантовой физики

Создан или нет квантовый компьютер? Ведущий в шутку предположил, что этот вопрос волнует всех, кто пришел на конференцию. Ползик просит не торопиться: речь про компьютер еще впереди. Но уже сейчас квантовая оптика нашла применение в криптографии: сигнал по волоконным кабелям можно передавать с помощью одиночных фотонов. Такой сигнал нельзя «украсть», это самая сильная криптография, созданная человечеством на сегодняшний день. Квантовые симуляторы новых материалов: квантовую решетку новых материалов можно «инженерить». А это дверь в мир супер-проводников с их поистине безграничными возможностями. Представьте себе, например, прибор МРТ компактный настолько, что врач сможет сканировать пациента, действуя аппаратом МРТ, как обычным ручным сканером.

Колоссальные перспективы и возможности открываются и с развитием технологий измерения слабейших сигналов. Достижение качественного прорыва в этой сфере становится возможным благодаря успехам квантовой физики. Вероятно, совсем скоро можно будет измерять тончайшие поля, создаваемый нейро-деятельностью человеческого мозга. Дмитрий Песков из АСИ считает, что человечество благодаря квантовым технологиями может подойти вплотную к созданию «нейронета»: сети, построенной на взаимодействии человеческого мозга и компьютера. Прорыв в этом направлении может произойти уже в 2020-е годы, считает он.

Сергей Белоусов систематизирует: прогресс можно ожидать в ближайшей перспективе в трех прикладных направлениях. Среди них: вычисления, передача информации и измерения. «Сегодня нет более эффективного способа измерить что-либо, чем квантовые технологии: это самые быстрые, энергоэффективные и качественные измерительные приборы», - утверждает он. Белоусов напомнил, что рынок «атомных» (их еще называют «квантовые») часов уже составляет несколько сот миллионов долларов. «Более того: буквально все точные приборы, которые мы используем сейчас, можно будет в один прекрасный момент заменить на еще более точные, квантовые. Так что представьте теперь потенциальный объем этого рынка», - говорит Белоусов.

Телепортация уже не sci-fi, а средство криптозащиты

Николя Гизин, напоминает, что мир сотрясают скандалы вокруг разоблачений «прослушки» и «прочитки» спецслужбами корреспонденций и звонков c мобильных устройств. Он утверждает, что органам государственной безопасности или разведкам крупных держав под силу разбить любые коды, перехватить и дешифровать любую информацию. Вопрос только в уровне мобилизации ресурсов для выполнения такой задачи. Но вот как перехватить информацию, которой нет? То есть, она есть в виде фотона, который послан из одного места, и она есть у получателя. Но ее нет (абсолютно не существует!) на промежуточной фазе, где и осуществляется перехват. «В Женеве уже год работает компания, которая шифрует свои послания телепортацией, но многие корпоративные службы безопасности пока не готовы вникать в суть новой технологии. Они говорят, что это «волшебство», игрушки в которые играют физики. Но когда они поверят, рынок квантовой криптографии будет исчисляться миллиардами», - говорит создатель успешной коммерческой квантовой компании idQuantique.

Фундаментальная наука сторицей отплатит за поддержку

На конференции от министра Дмитрия Ливанова и других выступавших прозвучали слова необходимости всесторонней поддержки фундаментальной науки вообще и квантовой физики в частности. Запомнились слова Юджина Ползика: «Есть страны, которые предпочитают покупать чужие изобретения, а есть, которые их сами делают. И мы, русскоязычные ученые, с огромным энтузиазмом приветствуем создание Квантового центра в России». И еще одна цитата, на сей раз от «нобелевца» Вольфганга Кеттерле: «Когда я стал после получения PhD заниматься прикладной наукой, то увидел, что буквально все, что делается в ней, базируется только и исключительно на фундаментальной. Однако в фундаментальной науке есть одна особенность: ты никогда не знаешь, когда именно, через три или через тридцать лет появится прямая зависимость между тем, что ты открыл, и практическим применением. Уверяю вас, что ученые, работавшие в восьмидесятых годах прошлого века над лазерами, даже и представить себе не могли, что с помощью их открытия в будущем будут воспроизводиться музыкальные диски».

Комментарий от руководителя ИТ кластера Фонда «Сколково»

Игорь Богачев, исполнительный директор ИТ кластера Фонда «Сколково», сказал, что квантовые технологии являются одним из важнейших и очень перспективным для ИТ технологическим направлением. «Квантовый компьютинг предоставит небывалые возможности параллельных вычислений и передачи информации, ведь объемы данных растут колоссальным образом, и имеющиеся компьютерные мощности уже не справляются, а квантовые технологии ускоряют вычисления в сотни раз», - сказал он.

Вычислять, обрабатывать, предсказывать, анализировать данные: благодаря квантовым технологиям, считает Игорь Богачев, процесс решения этих задач может быть поднят на несравненно более высокий уровень. Причем, именно в России можно ожидать прорыва в этом направлении. «Интересно, что если посмотреть на выдающихся ученых из других стран, которые прибыли на эту представительную конференцию, мы увидим много русских фамилий. Это свидетельствует о том, что базовая квантовая наука зарождалась в России в том числе. И многие приехали сегодня в Москву, именно потому, что здесь соответствующее научное коммьюнити», - подчеркнул Игорь Богачев.


И еще один важный момент, по мнению руководителя ИТ кластера: высокий интерес к квантовым технологиям наглядно свидетельствует об их крайней актуальности. «Как мы видим, на конференции развернулась дискуссия о том, как перейти от фундаментальной науки к инновациями. И задача «РКЦ» как раз состоит в том, чтобы фундаментальную науку переводить в прикладные исследования, а прикладные исследования – в стартапы. Фонд «Сколково» и «РКЦ» идут одним маршрутом, сокращая разрыв между фундаментальной наукой и инновациями. И это одна из причин, по которой мы поддерживаем Российский квантовый центр», - сказал Игорь Богачев.


Источник: Сколково



Комментарии
viknan, 28 июля 2013 22:57 
Очень интересно. Подумываю о написании обзора по этим материалам в своем блоге ( http://deepcool-ma.com), в котором не мало уделяется внимания результатам научных исследований в самых различных направлениях.
Gromolyot, 01 августа 2013 00:18 
Фундаментальная наука с торицей отплатит за поддержку
Как "торица" будет оплачивать поддержку фундаментальной науки?
Палии Наталия Алексеевна, 03 августа 2013 19:18 
спасибо за замечание - исправили опечатку

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Песик Кеша
Песик Кеша

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

4Д Катализ: Роль одноатомных каталитических центров в синтетических процессах
Исследование ученых ИОХ РАН показало, что в катализаторах, используемых в тонком органическом синтезе, ключевую роль играют не наночастицы, как думали ранее, а еще более маленькие каталитические центры – отдельные атомы металла. Для этого авторам пришлось задействовать три типа электронной микроскопии, масс-спектрометрию ультравысокого разрешения, а также методы машинного обучения для отслеживания одних и тех же участков катализатора до и после реакции с атомарным разрешением (doi: 10.1021/jacs.3c00645).

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Фуллерены и нанотрубки в космосе. Теплопроводность кремниевых полипризманов. Особенности резонансного туннелирования в наноструктурах со спейсерами. Связанные маятники на магнитный лад. Не просто доплеровское уширение:
новый эффект, связанный с движением молекул в газе.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.