रूसी वैज्ञानिकों ने एक ऐसा विकास प्रस्तुत किया, जो उनके अनुसार, मानव जाति के जीवन को मौलिक रूप से बदल देगा। दुनिया के सबसे बड़े प्रौद्योगिकी निगम क्वांटम कंप्यूटर विकसित कर रहे हैं जो आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम की तुलना में लाखों गुना तेज चल सकते हैं। लेकिन वे अपने साथियों की जीत को पहले ही पहचान चुके हैं.

यह कल ही शानदार लग रहा था - क्वांटम कंप्यूटर सभी मौजूदा उपकरणों से बेहतर प्रदर्शन करने में सक्षम हैं। वे इतने शक्तिशाली हैं कि वे या तो मानवता के लिए नए क्षितिज खोल सकते हैं या सभी सुरक्षा प्रणालियों को ध्वस्त कर सकते हैं क्योंकि वे उन्हें हैक कर सकते हैं।

एक्रोनिस के सीईओ और रूसी क्वांटम सेंटर के सह-संस्थापक सर्गेई बेलौसोव कहते हैं, "एक कार्यशील क्वांटम कंप्यूटर परमाणु बम से भी बदतर है।"

सबसे बड़े निगम विकास में निवेश कर रहे हैं: Google, IBM, Microsoft, अलीबाबा। लेकिन आज सुर्खियों में हार्वर्ड के भौतिक विज्ञानी और रूसी क्वांटम सेंटर के संस्थापकों में से एक मिखाइल ल्यूकिन हैं। उनकी टीम अब तक का सबसे शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटर बनाने में कामयाब रही।

“यह बनाई गई सबसे बड़ी क्वांटम प्रणालियों में से एक है। हम एक ऐसी व्यवस्था में प्रवेश कर रहे हैं जहां शास्त्रीय कंप्यूटर गणनाओं का सामना नहीं कर सकते। हम पहले से ही छोटी खोजें कर रहे हैं, हमने नए प्रभाव देखे हैं जो सैद्धांतिक रूप से अपेक्षित नहीं थे, जिन्हें हम अब समझ सकते हैं, हम समझने की कोशिश कर रहे हैं, हम उन्हें पूरी तरह से समझ भी नहीं पाए हैं, ”रूसी के सह-संस्थापक हार्वर्ड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर कहते हैं। क्वांटम सेंटर मिखाइल लुकिन।

यह सब ऐसे उपकरणों की शक्ति के कारण है। आज के सुपर कंप्यूटर पर हजारों साल लगने वाली गणनाएं क्वांटम कंप्यूटर द्वारा एक पल में की जा सकती हैं।

यह काम किस प्रकार करता है? पारंपरिक कंप्यूटरों में सूचना और गणनाएँ बिट्स होती हैं। प्रत्येक बिट या तो शून्य या एक है। लेकिन क्वांटम कंप्यूटर क्वैब पर आधारित होते हैं, और वे सुपरपोजिशन की स्थिति में हो सकते हैं, जहां प्रत्येक क्वबिट शून्य और एक दोनों होता है। और अगर किसी गणना के लिए सामान्य कंप्यूटरों को, मोटे तौर पर कहें तो, अनुक्रम बनाने की आवश्यकता होती है, तो क्वांटम गणना एक पल में, समानांतर में होती है। मिखाइल ल्यूकिन के कंप्यूटर में ऐसे 51 क्वबिट हैं।

“सबसे पहले, उन्होंने सबसे अधिक क्यूबिट वाला एक सिस्टम बनाया। शायद ज़रुरत पड़े। इस बिंदु पर, मुझे लगता है कि यह किसी भी अन्य की तुलना में दोगुने से अधिक है। और उन्होंने विशेष रूप से 51 क्यूबिट बनाए, 49 नहीं, क्योंकि Google कहता रहा कि वे 49 बनाएंगे,'' रूसी क्वांटम सेंटर के सह-संस्थापक, एक्रोनिस के सीईओ सर्गेई बेलौसोव बताते हैं।

उनके लिए सबसे शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण की भविष्यवाणी की गई थी। जॉन मार्टिनेज़ दुनिया की सबसे बड़ी क्वांटम प्रयोगशाला, Google Corporation के प्रमुख हैं। और उन्होंने अपने 49-क्यूबिट कंप्यूटर को कुछ ही महीनों में ख़त्म करने की योजना बनाई।

वह कहते हैं, "22 क्विबिट अधिकतम है जो हम कर सकते हैं, हमने अपने सभी जादू और व्यावसायिकता का इस्तेमाल किया।"

मार्टिनेज़ और लुकिन ने एक ही मंच पर - मॉस्को में, चौथे अंतर्राष्ट्रीय क्वांटम सम्मेलन में प्रदर्शन किया। हालाँकि, वैज्ञानिक स्वयं को प्रतिद्वंद्वी नहीं मानते हैं।

“इसे एक दौड़ के रूप में सोचना गलत है। प्रकृति के साथ हमारी असली दौड़ है। क्योंकि क्वांटम कंप्यूटर बनाना वाकई मुश्किल है। और यह बहुत ही रोमांचक है कि कोई व्यक्ति इतने सारे क्यूबिट के साथ एक सिस्टम बनाने में कामयाब रहा, ”Google की क्वांटम आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस प्रयोगशाला के प्रमुख जॉन मार्टिनेज कहते हैं।

लेकिन हमें क्वांटम कंप्यूटर की आवश्यकता क्यों है? यहाँ तक कि स्वयं उनके निर्माता भी निश्चित रूप से नहीं जानते। उनकी मदद से, पूरी तरह से नई सामग्री और भौतिकी और रसायन विज्ञान में सैकड़ों खोजें विकसित की जा सकती हैं। क्वांटम कंप्यूटर शायद एकमात्र ऐसी चीज़ है जो मानव मस्तिष्क और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के रहस्य को खोल सकती है।

“जब कोई वैज्ञानिक खोज की जाती है, तो उसके रचनाकारों को यह एहसास नहीं होता है कि यह कितनी शक्ति लाएगा। जब ट्रांजिस्टर का आविष्कार हुआ, तो किसी ने नहीं सोचा था कि इस ट्रांजिस्टर पर कंप्यूटर बनाए जाएंगे, ”रूसी क्वांटम सेंटर के निदेशक रुस्लान यूनुसोव कहते हैं।

पहले कंप्यूटरों में से एक बीसवीं सदी के 40 के दशक में बनाया गया था और इसका वजन 27 टन था। अगर हम इसकी तुलना आधुनिक उपकरणों से करें तो एक साधारण स्मार्टफोन इनमें से 20,000 मशीनों जितना शक्तिशाली है। और यह 70 वर्षों से अधिक की प्रगति है। लेकिन अगर क्वांटम कंप्यूटर का युग आता है, तो हमारे वंशज आश्चर्यचकित होंगे कि इन प्राचीन वस्तुओं का उपयोग कैसे किया जाए।

जब उत्कृष्ट रूसी वैज्ञानिकों की बात आती है, तो कई लोग पुराने दिनों के नायकों - मेंडेलीव, पावलोव या लैंडौ को याद करते हैं, यह भूल जाते हैं कि हमारे समकालीनों में कई उत्कृष्ट शोधकर्ता हैं। रूसी विज्ञान दिवस के लिए, "अटाइक" ने 21वीं सदी में महत्वपूर्ण खोज करने वालों के नाम एकत्र किए।

भौतिक विज्ञान

एंड्री गीम. फोटो: ITAR-TASS/ स्टानिस्लाव कसीसिलनिकोव

नई सहस्राब्दी में, भौतिकी में नोबेल पुरस्कार तीन बार रूसी भाषी वैज्ञानिकों को मिला, हालाँकि केवल 2010 में - 21वीं सदी में की गई खोज के लिए। एमआईपीटी स्नातक एंड्री गेम और कॉन्स्टेंटिन नोवोसेलोव मैनचेस्टर विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में पहली बार वे एक स्थिर द्वि-आयामी कार्बन क्रिस्टल - ग्राफीन प्राप्त करने में सक्षम हुए। यह एक बहुत पतली - एक परमाणु मोटी - कार्बन फिल्म है, जिसकी संरचना के कारण, इसमें कई दिलचस्प गुण हैं: उल्लेखनीय चालकता, पारदर्शिता, लचीलापन और बहुत उच्च शक्ति। ग्राफीन के लिए अनुप्रयोग के नए और नए क्षेत्र लगातार खोजे जा रहे हैं, उदाहरण के लिए माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में: इससे लचीले डिस्प्ले, इलेक्ट्रोड और सौर पैनल बनाए जाते हैं।

मिखाइल लुकिन. फोटो: ITAR-TASS/डेनिस विशिंस्की

एमआईपीटी से एक और स्नातक, और अब हार्वर्ड विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर मिखाइल लुकिन , असंभव प्रतीत होने वाला कार्य किया: उसने प्रकाश बंद कर दिया। ऐसा करने के लिए, वैज्ञानिक ने सुपरकूल्ड रुबिडियम वाष्प और दो लेज़रों का उपयोग किया: नियंत्रण एक ने माध्यम को प्रकाश के लिए प्रवाहकीय बनाया, और दूसरा एक लघु प्रकाश नाड़ी के स्रोत के रूप में कार्य किया। जब नियंत्रण लेजर बंद कर दिया गया, तो प्रकाश नाड़ी के कणों ने माध्यम छोड़ना बंद कर दिया, मानो उसमें रुक गए हों। यह प्रयोग क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण की दिशा में एक वास्तविक सफलता थी - एक पूरी तरह से नए प्रकार की मशीनें जो समानांतर में बड़ी संख्या में ऑपरेशन कर सकती हैं। वैज्ञानिक ने इस क्षेत्र में अपना शोध जारी रखा और 2012 में, हार्वर्ड में उनके समूह ने उस समय का सबसे लंबे समय तक रहने वाला क्वबिट बनाया, जो क्वांटम कंप्यूटर में जानकारी संग्रहीत करने के लिए सबसे छोटा तत्व था। और 2013 में, ल्यूकिन ने पहली बार फोटोनिक पदार्थ प्राप्त किया - एक प्रकार का पदार्थ, जिसमें केवल परमाणु नहीं, बल्कि प्रकाश के कण, फोटॉन होते हैं। इसे क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए भी इस्तेमाल करने की योजना है।

जॉर्जी फ्लेरोव और कॉन्स्टेंटिन पेट्रज़ाक के साथ यूरी ओगनेस्यान (बीच में)। फोटो जेआईएनआर इलेक्ट्रॉनिक संग्रह से

21वीं सदी में रूसी वैज्ञानिकों ने आवर्त सारणी का काफी विस्तार किया है। उदाहरण के लिए, जनवरी 2016 में, संख्या 113, 115, 117 और 118 वाले तत्वों को इसमें जोड़ा गया था, जिनमें से तीन को पहली बार रूसी अकादमी के एक शिक्षाविद् के नेतृत्व में डुबना में संयुक्त परमाणु अनुसंधान संस्थान (जेआईएनआर) में प्राप्त किया गया था। विज्ञान का यूरी ओगनेस्यान . उन्हें कई अन्य अतिभारी तत्वों और उनकी संश्लेषण प्रतिक्रियाओं की खोज करने का भी सम्मान प्राप्त है: यूरेनियम से भारी तत्व प्रकृति में मौजूद नहीं हैं - वे बहुत अस्थिर हैं, इसलिए उन्हें कृत्रिम रूप से त्वरक में बनाया जाता है। इसके अलावा, ओगनेसियन ने प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की कि अतिभारी तत्वों के लिए एक तथाकथित "स्थिरता का द्वीप" है। ये सभी तत्व बहुत तेजी से क्षय करते हैं, लेकिन पहले सैद्धांतिक रूप से और फिर प्रयोगात्मक रूप से यह दिखाया गया कि उनमें से कुछ ऐसे भी होने चाहिए जिनका जीवनकाल तालिका में उनके पड़ोसियों के जीवनकाल से काफी अधिक है।

रसायन विज्ञान

आर्टेम ओगनोव। व्यक्तिगत संग्रह से फोटो

रसायनज्ञ आर्टेम ओगनोव संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन और रूस में प्रयोगशालाओं के प्रमुख, और अब स्कोल्कोवो इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी में एक प्रोफेसर ने एक एल्गोरिदम बनाया जो आपको पूर्व निर्धारित गुणों वाले पदार्थों की खोज करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग करने की अनुमति देता है, यहां तक ​​​​कि असंभव के बिंदु से भी शास्त्रीय रसायन शास्त्र का दृश्य. ओगनोव द्वारा विकसित विधि ने यूएसपीईएक्स कार्यक्रम (जो "सफलता" के लिए रूसी शब्द की तरह पढ़ा जाता है) का आधार बनाया, जिसका दुनिया भर में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (विस्तार से "अटारी")। इसकी मदद से नए चुम्बकों और पदार्थों की खोज की गई जो उच्च दबाव जैसी चरम स्थितियों में भी मौजूद रह सकते थे। यह माना जाता है कि ऐसी स्थितियाँ अन्य ग्रहों पर भी मौजूद हो सकती हैं, जिसका अर्थ है कि ओगनोव द्वारा भविष्यवाणी किए गए पदार्थ वहां मौजूद हैं।

वालेरी फ़ोकिन. बायोफार्मास्युटिकल क्लस्टर "उत्तरी"

हालाँकि, न केवल पूर्व निर्धारित गुणों वाले पदार्थों का मॉडल बनाना आवश्यक है, बल्कि उन्हें व्यवहार में लाना भी आवश्यक है। इसे प्राप्त करने के लिए, 1997 में रसायन विज्ञान में एक नया प्रतिमान पेश किया गया, तथाकथित क्लिक रसायन शास्त्र। शब्द "क्लिक" एक कुंडी की ध्वनि का अनुकरण करता है, क्योंकि नया शब्द उन प्रतिक्रियाओं के लिए पेश किया गया था, जिन्हें किसी भी परिस्थिति में, छोटे घटकों को वांछित अणु में जोड़ना होगा। सबसे पहले, वैज्ञानिकों को चमत्कारिक प्रतिक्रिया के अस्तित्व पर भरोसा नहीं था, लेकिन 2002 में वालेरी फ़ोकिन लोबाचेव्स्की के नाम पर निज़नी नोवगोरोड स्टेट यूनिवर्सिटी के स्नातक, जो अब कैलिफोर्निया में स्क्रिप्स इंस्टीट्यूट में काम कर रहे हैं, ने एक ऐसे "आणविक कुंडी" की खोज की: इसमें एक एज़ाइड और एक एल्काइन होता है और एस्कॉर्बिक एसिड के साथ पानी में तांबे की उपस्थिति में काम करता है। इस सरल प्रतिक्रिया का उपयोग करके, पूरी तरह से अलग-अलग यौगिकों को एक दूसरे के साथ जोड़ा जा सकता है: प्रोटीन, रंग, अकार्बनिक अणु। नई दवाएं बनाते समय पहले से ज्ञात गुणों वाले पदार्थों का ऐसा "क्लिक" संश्लेषण मुख्य रूप से आवश्यक है।

जीवविज्ञान

एवगेनी कुनिन। वैज्ञानिक के निजी संग्रह से फोटो

हालाँकि, किसी बीमारी का इलाज करने के लिए, कभी-कभी न केवल वायरस या बैक्टीरिया को बेअसर करना आवश्यक होता है, बल्कि अपने स्वयं के जीन को सही करना भी आवश्यक होता है। नहीं, यह किसी साइंस फिक्शन फिल्म का कथानक नहीं है: वैज्ञानिकों ने पहले से ही जीनोम को संपादित करने में सक्षम "आणविक कैंची" की कई प्रणालियाँ विकसित कर ली हैं (अटारी लेख में अद्भुत तकनीक के बारे में अधिक जानकारी)। उनमें से सबसे आशाजनक CRISPR/Cas9 प्रणाली है, जो बैक्टीरिया और आर्किया में मौजूद वायरस से सुरक्षा के तंत्र पर आधारित है। इस प्रणाली के प्रमुख शोधकर्ताओं में से एक हमारे पूर्व हमवतन हैं एवगेनी कुनिन , जो कई वर्षों से यूएस नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इंफॉर्मेशन में काम कर रहे हैं। सीआरआईएसपीआर प्रणालियों के अलावा, वैज्ञानिक आनुवांशिकी, विकासवादी और कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान के कई मुद्दों में रुचि रखते हैं, इसलिए यह कुछ भी नहीं है कि उनका एच-इंडेक्स (एक वैज्ञानिक के लेखों का उद्धरण सूचकांक, यह दर्शाता है कि उनका शोध कितना मांग में है) 130 से अधिक हो गया है - यह सभी रूसी भाषी वैज्ञानिकों के बीच एक पूर्ण रिकॉर्ड है।

व्याचेस्लाव एपस्टीन। फोटो नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी द्वारा

हालाँकि, आज खतरा न केवल जीनोम टूटने से, बल्कि सबसे आम रोगाणुओं से भी उत्पन्न होता है। तथ्य यह है कि पिछले 30 वर्षों में एक भी नए प्रकार का एंटीबायोटिक नहीं बनाया गया है, और बैक्टीरिया धीरे-धीरे पुराने एंटीबायोटिक के प्रति प्रतिरक्षित होते जा रहे हैं। मानवता के लिए सौभाग्य से, जनवरी 2015 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों के एक समूह ने एक पूरी तरह से नए रोगाणुरोधी एजेंट के निर्माण की घोषणा की। ऐसा करने के लिए, वैज्ञानिकों ने मिट्टी के जीवाणुओं के अध्ययन की ओर रुख किया, जिन्हें पहले प्रयोगशाला स्थितियों में विकसित करना असंभव माना जाता था। इस बाधा को पार करने के लिए, नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी का एक कर्मचारी, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी का एक स्नातक व्याचेस्लाव एप्सटीन एक सहकर्मी के साथ मिलकर, उन्होंने समुद्र तल पर अनियंत्रित जीवाणुओं को उगाने के लिए एक विशेष चिप विकसित की - इस चालाक तरीके से, वैज्ञानिक ने उन जीवाणुओं की बढ़ती "मज़बूतता" की समस्या को टाल दिया जो पेट्री डिश में विकसित नहीं होना चाहते थे। इस तकनीक ने एक बड़े अध्ययन का आधार बनाया, जिसका परिणाम एंटीबायोटिक टेक्सोबैक्टिन था, जो तपेदिक और स्टैफिलोकोकस ऑरियस दोनों से निपट सकता है।

अंक शास्त्र

ग्रिगोरी पेरेलमैन. फोटो: जॉर्ज एम. बर्गमैन - मैथेमेटिसचेस इंस्टीट्यूट ओबरवोल्फच (एमएफओ)

यहां तक ​​कि विज्ञान से बहुत दूर के लोगों ने भी संभवतः सेंट पीटर्सबर्ग से गणित के बारे में सुना होगा ग्रिगोरी पेरेलमैन . 2002-2003 में, उन्होंने पोंकारे अनुमान को साबित करने वाले तीन पेपर प्रकाशित किए। यह परिकल्पना गणित की टोपोलॉजी नामक शाखा से संबंधित है और अंतरिक्ष के सबसे सामान्य गुणों की व्याख्या करती है। 2006 में, प्रमाण को गणितीय समुदाय द्वारा स्वीकार कर लिया गया था, और पोंकारे अनुमान तथाकथित सात सहस्राब्दी समस्याओं के बीच हल होने वाला पहला अनुमान बन गया। इनमें शास्त्रीय गणितीय समस्याएं शामिल हैं जिनके प्रमाण कई वर्षों से नहीं मिले हैं। अपने प्रमाण के लिए, पेरेलमैन को फील्ड्स मेडल से सम्मानित किया गया, जिसे अक्सर गणितज्ञों के लिए नोबेल पुरस्कार कहा जाता है, साथ ही क्ले गणित संस्थान के मिलेनियम समस्या समाधान पुरस्कार से भी सम्मानित किया गया। वैज्ञानिक ने सभी पुरस्कारों से इनकार कर दिया, जिसने गणित से दूर जनता का ध्यान आकर्षित किया।

स्टानिस्लाव स्मिरनोव। फोटो: ITAR-TASS/ यूरी बेलिंस्की

जिनेवा विश्वविद्यालय में कार्यरत स्टानिस्लाव स्मिरनोव 2010 में उन्होंने फील्ड्स मेडल भी जीता। गणितीय दुनिया में उनका सबसे प्रतिष्ठित पुरस्कार द्वि-आयामी अंतःस्राव के अनुरूप अपरिवर्तनीयता और सांख्यिकीय भौतिकी में आइसिंग मॉडल का प्रमाण था - इस अप्राप्य चीज़ का उपयोग सिद्धांतकारों द्वारा किसी सामग्री के चुंबकीयकरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है और क्वांटम के विकास में उपयोग किया जाता है कंप्यूटर.

एंड्री ओकुनकोव। फोटो: रेडियो लिबर्टी

पेरेलमैन और स्मिरनोव लेनिनग्राद गणितीय स्कूल के प्रतिनिधि हैं, जो प्रसिद्ध 239वें स्कूल और सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट यूनिवर्सिटी के गणित और यांत्रिकी संकाय के स्नातक हैं। लेकिन गणितीय नोबेल पुरस्कार के लिए नामांकित व्यक्तियों में मस्कोवाइट भी थे, उदाहरण के लिए, कोलंबिया विश्वविद्यालय के एक प्रोफेसर जिन्होंने कई वर्षों तक संयुक्त राज्य अमेरिका में काम किया और मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी से स्नातक किया। एंड्री ओकुनकोव . संभाव्यता सिद्धांत, प्रतिनिधित्व सिद्धांत और बीजगणितीय ज्यामिति को जोड़ने वाली उनकी उपलब्धियों के लिए उन्हें 2006 में पेरेलमैन के साथ ही फील्ड्स मेडल प्राप्त हुआ था। व्यवहार में, वर्षों से ओकुनकोव के काम को क्रिस्टल की सतहों का वर्णन करने के लिए सांख्यिकीय भौतिकी और स्ट्रिंग सिद्धांत दोनों में आवेदन मिला है - भौतिकी का एक क्षेत्र जो क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों और सापेक्षता के सिद्धांत को संयोजित करने का प्रयास करता है।

कहानी

पीटर टर्चिन. फोटो: स्टीवंस यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी

उन्होंने गणित और मानविकी के प्रतिच्छेदन पर एक नया सिद्धांत प्रस्तावित किया पेट्र टर्चिन . यह आश्चर्य की बात है कि ट्यूरिन खुद गणितज्ञ या इतिहासकार नहीं हैं: वह एक जीवविज्ञानी हैं जिन्होंने मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी में अध्ययन किया और अब कनेक्टिकट विश्वविद्यालय में काम करते हैं और आबादी का अध्ययन करते हैं। जनसंख्या जीवविज्ञान प्रक्रियाएं लंबी अवधि में विकसित होती हैं, और उनके विवरण और विश्लेषण के लिए अक्सर गणितीय मॉडल के निर्माण की आवश्यकता होती है। लेकिन मॉडलिंग का उपयोग मानव समाज में सामाजिक और ऐतिहासिक घटनाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए भी किया जा सकता है। यह बिल्कुल वैसा ही है जैसा ट्यूरिन ने 2003 में किया था, नए दृष्टिकोण को क्लियोडायनामिक्स (इतिहास के संग्रह क्लियो की ओर से) कहा था। इस पद्धति का उपयोग करते हुए, ट्यूरिन ने स्वयं "धर्मनिरपेक्ष" जनसांख्यिकीय चक्र स्थापित किए।

भाषा विज्ञान

एंड्री ज़ालिज़न्याक। फोटो: मिट्रियस/विकिमीडिया

हर साल नोवगोरोड में, साथ ही कुछ अन्य प्राचीन रूसी शहरों, जैसे मॉस्को, प्सकोव, रियाज़ान और यहां तक ​​कि वोलोग्दा में, अधिक से अधिक बर्च छाल पत्र पाए जाते हैं, जिनकी उम्र 11वीं-15वीं शताब्दी की है। उनमें आप व्यक्तिगत और आधिकारिक पत्राचार, बच्चों के अभ्यास, चित्र, चुटकुले और यहां तक ​​कि प्रेम पत्र भी पा सकते हैं - "अटारी" सबसे मजेदार प्राचीन रूसी शिलालेखों के बारे में है। अक्षरों की जीवंत भाषा शोधकर्ताओं को नोवगोरोड बोली, साथ ही आम लोगों के जीवन और रूस के इतिहास को समझने में मदद करती है। बर्च छाल दस्तावेजों के सबसे प्रसिद्ध शोधकर्ता, निश्चित रूप से, रूसी विज्ञान अकादमी के शिक्षाविद हैं एंड्री ज़ालिज़न्याक : यह अकारण नहीं है कि उनके वार्षिक व्याख्यान, जो नए पाए गए अक्षरों और पुराने अक्षरों को समझने के लिए समर्पित हैं, लोगों से भरे रहते हैं।

जलवायुविज्ञानशास्र

वसीली टिटोव। फोटो noaa.gov से

26 दिसंबर 2004 की सुबह, इंडोनेशिया में दुखद सुनामी का दिन, जिसमें विभिन्न अनुमानों के अनुसार, 200-300 हजार लोग मारे गए, एनएसयू के एक स्नातक, राष्ट्रीय समुद्री और वायुमंडलीय प्रशासन में सुनामी अनुसंधान केंद्र में कार्यरत सिएटल (यूएसए) में, वसीली टिटोव प्रसिद्ध जाग उठा. और यह सिर्फ भाषण का एक आंकड़ा नहीं है: हिंद महासागर में आए सबसे शक्तिशाली भूकंप के बारे में जानने के बाद, वैज्ञानिक ने बिस्तर पर जाने से पहले, अपने कंप्यूटर पर सुनामी लहर पूर्वानुमान कार्यक्रम चलाने का फैसला किया और इसके परिणाम ऑनलाइन पोस्ट किए। उनका पूर्वानुमान बहुत सटीक निकला, लेकिन, दुर्भाग्य से, यह बहुत देर से किया गया था और इसलिए मानव हताहतों को रोका नहीं जा सका। अब टिटोव द्वारा विकसित सुनामी पूर्वानुमान कार्यक्रम MOST का उपयोग दुनिया भर के कई देशों में किया जाता है।

खगोल

कॉन्स्टेंटिन बैट्यगिन। फोटो caltech.edu से

जनवरी 2016 में, दुनिया एक और खबर से स्तब्ध रह गई: हमारे मूल सौर मंडल में। खोज के लेखकों में से एक का जन्म रूस में हुआ था कॉन्स्टेंटिन बैट्यगिन कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय से. वर्तमान में मान्यता प्राप्त ग्रहों में से अंतिम, नेपच्यून की कक्षा से परे स्थित छह ब्रह्मांडीय पिंडों की गति का अध्ययन करने के बाद, वैज्ञानिकों ने गणना का उपयोग करके दिखाया है कि नेपच्यून से सूर्य की दूरी से सात गुना अधिक दूरी पर, एक और ग्रह होना चाहिए सूर्य की परिक्रमा. वैज्ञानिकों के अनुसार इसका आकार पृथ्वी के व्यास का 10 गुना है। हालाँकि, सुदूर विशालकाय के अस्तित्व के बारे में पूरी तरह से आश्वस्त होने के लिए इसे दूरबीन से देखना अभी भी आवश्यक है।

शुक्रवार की सुबह, 14 जुलाई को, क्वांटम टेक्नोलॉजीज पर अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन में, रूसी क्वांटम सेंटर के सह-संस्थापक और हार्वर्ड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर मिखाइल लुकिन ने अपने अनुसंधान समूह द्वारा पूरी तरह से प्रोग्राम करने योग्य 51-क्यूबिट क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण के बारे में बात की। पहली नज़र में, इस परिणाम को इस क्षेत्र में अचानक सफलता कहा जा सकता है - Google और IBM जैसे दिग्गज क्वांटम कंप्यूटर में केवल 50-क्विबिट के निशान के करीब पहुंच रहे हैं। कल ही, प्रयोग का विस्तृत विवरण arXiv.org प्रीप्रिंट सर्वर पर दिखाई दिया। संपादकीय एन+1मैंने यह पता लगाने का निर्णय लिया कि क्या हुआ और नए क्वांटम कंप्यूटर से क्या अपेक्षा की जा सकती है।

संक्षेप में क्वांटम कंप्यूटर के बारे में - सार्वभौमिक और गैर-सार्वभौमिक

51-क्यूबिट कंप्यूटर कैसा होता है?

आइए भौतिकविदों द्वारा अपने नए कार्य में बनाई गई प्रणाली को देखें। इसमें क्वैबिट की भूमिका एक ऑप्टिकल जाल में कैद ठंडे रुबिडियम परमाणुओं द्वारा निभाई जाती है। जाल स्वयं 101 ऑप्टिकल चिमटी (केंद्रित लेजर बीम) की एक श्रृंखला है। विद्युत क्षेत्र प्रवणता के कारण चिमटी द्वारा परमाणु को संतुलन स्थिति में रखा जाता है - यह अधिकतम विद्युत क्षेत्र शक्ति वाले क्षेत्र की ओर आकर्षित होता है, जो चिमटी के केंद्र बिंदु पर स्थित होता है। चूँकि सभी चिमटी एक पंक्ति में पंक्तिबद्ध होती हैं, कंप्यूटर के सभी क्वबिट परमाणु भी एक श्रृंखला में पंक्तिबद्ध होते हैं।

रुबिडियम परमाणुओं में से प्रत्येक के लिए "शून्य" इसकी जमीनी, अउत्तेजित अवस्था है। "वन" एक विशेष रूप से तैयार किया गया रिडबर्ग राज्य है। यह एक उत्तेजित अवस्था है जिसमें रुबिडियम का बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक से बहुत दूर (50वें, 100वें, 1000वें कक्षक में) होता है, लेकिन फिर भी उससे जुड़ा रहता है। अपने बड़े त्रिज्या के कारण, रिडबर्ग परमाणु सामान्य परमाणुओं की तुलना में बहुत अधिक दूरी पर परस्पर क्रिया (विकर्षित) करना शुरू कर देते हैं। यह प्रतिकर्षण ही 51 रुबिडियम परमाणुओं की एक पंक्ति को दृढ़ता से परस्पर क्रिया करने वाले कणों की श्रृंखला में बदलना संभव बनाता है।

क्वैबिट की अवस्थाओं को नियंत्रित करने के लिए, लेज़रों की एक अलग प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जो उन्हें रिडबर्ग अवस्था में उत्तेजित करने में सक्षम है। नए कंप्यूटर की मुख्य और सबसे महत्वपूर्ण विशेषता 51 क्यूबिट में से प्रत्येक को सीधे संबोधित करने की क्षमता है। परमाणुओं के अधिक जटिल समूह भी हैं जिनमें उलझी हुई क्वांटम अवस्थाएँ देखी जाती हैं (हमने हाल ही में एक फोटॉन के साथ बातचीत से उलझे 16 मिलियन परमाणुओं के बारे में बात की है), और सौ से अधिक ठंडे परमाणुओं पर क्वांटम सिमुलेशन किया गया है। लेकिन इन सभी मामलों में, वैज्ञानिकों के पास सिस्टम को सटीक रूप से नियंत्रित करने का कोई तरीका नहीं था। इसीलिए नई प्रणाली को पूर्णतः प्रोग्रामयोग्य क्वांटम कंप्यूटर कहा जाता है।

क्वांटम कंप्यूटर पर प्रत्येक गणना, एक अर्थ में, वास्तविक क्वांटम प्रणाली का अनुकरण है। नए कार्य का मुख्य भाग एक प्रसिद्ध क्वांटम प्रणाली - इज़िंग मॉडल के मॉडलिंग के लिए समर्पित है। यह गैर-शून्य स्पिन (चुंबकीय क्षण) वाले कणों की एक श्रृंखला (इस मामले में) का वर्णन करता है जो अपने पड़ोसियों के साथ बातचीत करते हैं। आइसिंग मॉडल का उपयोग अक्सर ठोस पदार्थों में चुंबकत्व और चुंबकीय संक्रमण का वर्णन करने के लिए किया जाता है।

प्रयोग को इस प्रकार संरचित किया गया था। सबसे पहले, कणों को ठंडा किया गया और ऑप्टिकल चिमटी में कैद किया गया। यह एक संभाव्य प्रक्रिया है, इसलिए सबसे पहले कण सरणी अव्यवस्थित थी। तब माप और समायोजन के अनुक्रम का उपयोग जमीन की अउत्तेजित अवस्था में 50 से अधिक ठंडे परमाणुओं की दोष-मुक्त सरणी बनाने के लिए किया गया था। अगले चरण में, ऑप्टिकल चिमटी को बंद कर दिया गया और साथ ही सिस्टम को चालू कर दिया गया, जिससे परमाणुओं को रिडबर्ग राज्य में उत्तेजित किया गया। कुछ समय के लिए, प्रणाली वैन डेर वाल्स बलों के प्रभाव में विकसित हुई - परमाणुओं ने उनके लिए सबसे "सुविधाजनक" स्थिति पर कब्जा कर लिया, जिसके बाद चिमटी को फिर से चालू किया गया और विकास के परिणाम का अध्ययन किया गया।

ठंडे परमाणु रोमांचक नाड़ी के कितने करीब थे, इसके आधार पर, भौतिकविदों ने विभिन्न विकासवादी परिणाम देखे। यह इस तथ्य के कारण है कि Rydberg परमाणु Rydberg राज्यों के पड़ोसियों की उत्तेजना को दबाने में सक्षम हैं (मजबूत प्रतिकर्षण के कारण)। वैज्ञानिकों ने ऐसी प्रणालियाँ देखी हैं जिनमें विकास के बाद परमाणुओं को इस तरह से क्रमबद्ध किया गया था कि पड़ोसी रिडबर्ग परमाणुओं की प्रत्येक जोड़ी के बीच सख्ती से एक, सख्ती से दो, या सख्ती से तीन सामान्य परमाणु थे।

दिलचस्प बात यह है कि मुक्त विकास के बाद बहुत व्यवस्थित संरचनाओं का निर्माण बहुत उच्च संभावना के साथ हुआ - यहां तक ​​कि 51 ठंडे परमाणुओं की एक श्रृंखला के मामले में भी।

यह देखने के लिए कि विकास प्रक्रिया कैसे होती है, वैज्ञानिकों ने चिमटी चालू की और समय के विभिन्न बिंदुओं पर सिस्टम की "फोटोग्राफी" की। यह पता चला कि कुछ मामलों में संतुलन की स्थिति का विकास बहुत धीरे-धीरे हुआ: प्रणाली कई राज्यों के बीच लंबे समय तक दोलन करती रही। इस परिणाम की पुष्टि कच्चे शास्त्रीय सिमुलेशन द्वारा की जा सकती है, जिसमें विश्लेषण में पड़ोसी और बाद के पड़ोसी परमाणुओं के बीच बातचीत शामिल है।

क्या यह उपयोगी है?

यह उन मामलों में से एक है जहां क्वांटम मॉडलिंग एक वास्तविक नए प्रभाव की भविष्यवाणी करता है। यह ध्यान देने योग्य है कि शास्त्रीय कंप्यूटर का उपयोग करके 51 ठंडे परमाणुओं की प्रणाली का सटीक अनुकरण करना असंभव है। इसकी सभी संभावित स्थितियों का वर्णन करने के लिए, 2 51 बिट रैम (लगभग एक पेटाबाइट) की आवश्यकता होगी। इस प्रभाव की पुष्टि केवल शास्त्रीय कंप्यूटर पर किसी न किसी सिमुलेशन द्वारा की गई थी।

दिलचस्प बात यह है कि क्वांटम रासायनिक गणना में बिल्कुल विपरीत स्थिति उत्पन्न होती है - शास्त्रीय कंप्यूटर जटिल प्रणालियों के गुणों का केवल अनुमानित अनुमान प्रदान करते हैं, इस पर भारी कंप्यूटिंग संसाधन खर्च करते हैं। साथ ही, इन निस्संदेह क्वांटम प्रणालियों का प्रत्यक्ष विश्लेषण सटीक परिणाम देता है।

यह और किस लिए उपयोगी है?

प्रीप्रिंट के अंत में, लेखक परंपरागत रूप से उन क्षेत्रों की एक सूची प्रदान करते हैं जिनमें नया विकास उपयोगी हो सकता है। हम उनमें से कुछ को सूचीबद्ध कर सकते हैं: बड़ी संख्या में कणों से युक्त सुपरपोजिशन का निर्माण, स्पिन सिस्टम में टोपोलॉजिकल राज्यों का अध्ययन। भौतिक विज्ञानी विशेष रूप से ध्यान देते हैं कि एल्गोरिदम उन प्रणालियों के अनुकूलन की समस्याओं को हल करने के लिए उपयुक्त है जिनके आयाम स्पष्ट रूप से पारंपरिक कंप्यूटरों की पहुंच से अधिक हैं। इन कार्यों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं का मॉडलिंग और शिक्षण शामिल है।

मिखाइल ल्यूकिन और उनके सहयोगियों द्वारा बनाई गई प्रणाली अब क्वांटम सिम्युलेटर के रूप में काम करती है - यह अपने समान सिस्टम का अनुकरण करती है। हालाँकि, यह ध्यान देने योग्य है कि Rydberg परमाणुओं के अलग-अलग जोड़े पर, भौतिक विज्ञानी पहले से ही उलझाव पैदा करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तार्किक CNOT गेट बनाने में कामयाब रहे हैं। इसलिए, हम कह सकते हैं कि कुछ सरल एल्गोरिदम को नई प्रणाली में लागू किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, Deutsch एल्गोरिदम, या बहुत छोटी संख्याओं के लिए शोर एल्गोरिदम)। हालाँकि, इस स्तर पर ये एल्गोरिदम उपयोगी नहीं होंगे।

मिखाइल ल्यूकिन (बाएं) और जॉन मार्टिनिस (दाएं) - Google में 49-क्यूबिट क्वांटम कंप्यूटर विकसित करने वाली टीम के प्रमुख

रूसी क्वांटम केंद्र

एक अर्थ में, नया उपकरण पहले से ही उन समस्याओं को हल करने में सक्षम है जो शास्त्रीय कंप्यूटरों के लिए दुर्गम हैं - इसे पारंपरिक कंप्यूटरों द्वारा सटीक रूप से अनुकरण नहीं किया जा सकता है। लेकिन उपयोगी क्वांटम श्रेष्ठता के बारे में बात करना जल्दबाजी होगी, जो पहले से ही लागू समस्याओं में उपयोगी होगी। कई वैज्ञानिक ध्यान देते हैं कि क्वांटम वर्चस्व की दौड़ अब लागू कंप्यूटिंग समस्याओं के दृष्टिकोण से कुछ भी उपयोगी नहीं लाती है।

यह ध्यान देने योग्य है कि ऑप्टिकल लैटिस में परमाणुओं के साथ प्रयोग कई साल पहले ही शास्त्रीय कंप्यूटरों द्वारा सटीक मॉडलिंग की पहुंच से अधिक हो गए थे। वे दर्जनों परस्पर जुड़े कणों का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, उनकी मदद से सुपरफ्लुइडिटी और सुपरकंडक्टिविटी से संबंधित क्वांटम सहकारी घटनाएं। क्या यह क्वांटम सर्वोच्चता है?

व्लादिमीर कोरोलेव

मॉस्को, 14 जुलाई- आरआईए न्यूज़।हार्वर्ड में काम करने वाले रूसी और अमेरिकी वैज्ञानिकों ने दुनिया का पहला क्वांटम कंप्यूटर बनाया और परीक्षण किया है, जिसमें 51 क्यूबिट शामिल हैं। हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर और रूसी क्वांटम सेंटर (आरसीसी) के सह-संस्थापक मिखाइल लुकिन ने कहा, यह डिवाइस अब तक की अपनी तरह की सबसे जटिल कंप्यूटिंग प्रणाली है।

भौतिक विज्ञानी ने मॉस्को में आरक्यूसी के तत्वावधान में आयोजित क्वांटम टेक्नोलॉजीज आईसीक्यूटी-2017 पर अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन में एक रिपोर्ट देते हुए यह घोषणा की। इस उपलब्धि ने ल्यूकिन के समूह को एक पूर्ण क्वांटम कंप्यूटर बनाने की दौड़ में अग्रणी बनने की अनुमति दी, जो दुनिया के अग्रणी भौतिकविदों के कई समूहों के बीच कई वर्षों से अनौपचारिक रूप से हो रहा है।

क्वांटम कंप्यूटर विशेष कंप्यूटिंग उपकरण हैं जिनकी शक्ति क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का उपयोग करके संचालित करने से तेजी से बढ़ती है। ऐसे सभी उपकरणों में क्वैब - मेमोरी सेल और एक ही समय में आदिम कंप्यूटिंग मॉड्यूल शामिल होते हैं जो शून्य और एक के बीच मूल्यों के स्पेक्ट्रम को संग्रहीत करने में सक्षम होते हैं।

आज ऐसे उपकरणों के विकास के लिए दो मुख्य दृष्टिकोण हैं - शास्त्रीय और रुद्धोष्म। उनमें से पहले के समर्थक एक सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर बनाने की कोशिश कर रहे हैं, जिसमें क्वैबिट उन्हीं नियमों का पालन करेंगे जिनके द्वारा सामान्य डिजिटल डिवाइस संचालित होते हैं। ऐसे कंप्यूटिंग डिवाइस के साथ काम करना आदर्श रूप से इंजीनियरों और प्रोग्रामर द्वारा पारंपरिक कंप्यूटर को संचालित करने के तरीके से बहुत अलग नहीं होगा। रुद्धोष्म कंप्यूटर बनाना आसान है, लेकिन इसके संचालन सिद्धांत आधुनिक डिजिटल उपकरणों के बजाय 20वीं सदी की शुरुआत के एनालॉग कंप्यूटरों के अधिक करीब हैं।

पिछले साल, संयुक्त राज्य अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और कई यूरोपीय देशों के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों की कई टीमों ने घोषणा की थी कि वे ऐसी मशीन बनाने के करीब हैं। इस अनौपचारिक दौड़ में अग्रणी को Google के जॉन मार्टिनिस की टीम माना जाता था, जो एक सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर का एक असामान्य "हाइब्रिड" संस्करण विकसित कर रहा था, जो ऐसी गणनाओं के लिए एनालॉग और डिजिटल दृष्टिकोण के तत्वों को जोड़ता था।

आरसीसी और हार्वर्ड में ल्यूकिन और उनके सहयोगियों ने मार्टिनिस समूह को नजरअंदाज कर दिया, जैसा कि मार्टिनिस ने आरआईए नोवोस्ती को बताया, अब Google के वैज्ञानिकों की तरह सुपरकंडक्टर्स का उपयोग नहीं बल्कि विदेशी "ठंडे परमाणुओं" का उपयोग करके 22-क्यूबिट कंप्यूटर बनाने पर काम कर रहा है।

जैसा कि रूसी और अमेरिकी वैज्ञानिकों ने पता लगाया है, विशेष लेजर "पिंजरों" के अंदर रखे गए और अल्ट्रा-कम तापमान तक ठंडा किए गए परमाणुओं के एक सेट को क्वांटम कंप्यूटर के लिए क्वैबिट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो काफी व्यापक परिस्थितियों में स्थिर संचालन बनाए रखता है। इसने भौतिकविदों को अब तक का सबसे बड़ा क्वांटम कंप्यूटर बनाने की अनुमति दी, जिसमें 51 क्यूबिट शामिल थे।

समान क्वैबिट के एक सेट का उपयोग करके, ल्यूकिन की टीम ने पहले ही कई भौतिक समस्याओं को हल कर लिया है जिन्हें "शास्त्रीय" सुपर कंप्यूटर का उपयोग करके अनुकरण करना बेहद मुश्किल है। उदाहरण के लिए, रूसी और अमेरिकी वैज्ञानिक यह गणना करने में सक्षम थे कि परस्पर जुड़े कणों का एक बड़ा बादल कैसे व्यवहार करता है और इसके भीतर होने वाले पहले के अज्ञात प्रभावों की खोज करता है। यह पता चला कि जब उत्तेजना कम हो जाती है, तो सिस्टम में कुछ प्रकार के दोलन लगभग अनिश्चित काल तक रह सकते हैं और बनाए रखे जा सकते हैं, जिस पर वैज्ञानिकों को पहले संदेह नहीं था।

इन गणनाओं के परिणामों को सत्यापित करने के लिए, ल्यूकिन और उनके सहयोगियों को एक विशेष एल्गोरिदम विकसित करना पड़ा जिससे सामान्य कंप्यूटरों पर बहुत ही मोटे रूप में समान गणना करना संभव हो गया। परिणाम आम तौर पर सुसंगत थे, यह पुष्टि करते हुए कि हार्वर्ड वैज्ञानिकों की 51-क्विबिट प्रणाली व्यवहार में काम करती है।

निकट भविष्य में, वैज्ञानिक क्वांटम कंप्यूटर के साथ प्रयोग जारी रखने का इरादा रखते हैं। ल्यूकिन इस बात से इंकार नहीं करते हैं कि उनकी टीम इस पर शोर के प्रसिद्ध क्वांटम एल्गोरिदम को चलाने की कोशिश करेगी, जो आरएसए एल्गोरिदम के आधार पर अधिकांश मौजूदा एन्क्रिप्शन सिस्टम को तोड़ना संभव बनाता है। ल्यूकिन के अनुसार, क्वांटम कंप्यूटर के पहले परिणामों वाला एक लेख पहले ही सहकर्मी-समीक्षित वैज्ञानिक पत्रिकाओं में से एक में प्रकाशन के लिए स्वीकार कर लिया गया है।

मिखाइल ल्यूकिन की टीम ने 2017 में सबसे शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटरों में से एक बनाया। एक वैज्ञानिक की मदद से, आरबीसी यह पता लगा रहा है कि क्वांटम दौड़ में सफलता के मानदंड क्या हैं और क्वांटम वर्चस्व की उम्मीद कब की जानी चाहिए

बीस साल पहले, क्वांटम कंप्यूटर को विज्ञान कथा माना जाता था, लेकिन जल्द ही वे हमें एक नियमित पीसी से ज्यादा आश्चर्यचकित नहीं करेंगे। हार्वर्ड के प्रोफेसर मिखाइल लुकिन कहते हैं, "मुझे लगता है कि पांच से दस वर्षों में मानव गतिविधि के कई क्षेत्रों में क्वांटम प्रौद्योगिकियों के बिना ऐसा करना असंभव होगा," जिनकी टीम ने 2017 में सबसे शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटरों में से एक बनाया था।

मिखाइल लुकिन लगभग सवा सौ साल पहले अमेरिका चले गए थे। 1993 में, एमआईपीटी के भौतिक और क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स संकाय के एक स्नातक को क्वांटम ऑप्टिक्स के क्षेत्र में विश्व प्रसिद्ध शोधकर्ता मार्लन स्कली द्वारा टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय में स्नातक स्कूल में आमंत्रित किया गया था। 1998 में टेक्सास में, ल्यूकिन ने पर्यावरण को नियंत्रित करने के लिए लेजर के उपयोग पर अपने शोध प्रबंध का बचाव किया। लेकिन मिखाइल लुकिन ने अपना मुख्य वैज्ञानिक प्रयोग अगले दशक में हार्वर्ड विश्वविद्यालय में किया। यहां वे भौतिकी के प्रोफेसर बने, फिर हार्वर्ड सेंटर फॉर क्वांटम फिजिक्स और सेंटर फॉर अल्ट्राकोल्ड एटम्स के सह-निदेशक बने।

“मैं बहुत भाग्यशाली था: मैंने खुद को विशेष परिस्थितियों में हार्वर्ड में पाया। एक साधारण पोस्टडॉक (एक वैज्ञानिक जिसने हाल ही में पीएचडी की डिग्री प्राप्त की है, जो मोटे तौर पर विज्ञान के एक रूसी उम्मीदवार से मेल खाती है। - आरबीसी) एक वैज्ञानिक समूह में काम करना चाहिए और कुछ विशिष्ट अति विशिष्ट परियोजना में संलग्न होना चाहिए। लुकिन ने आरबीसी पत्रिका को बताया, ''मुझे पूरी आजादी थी।''

लुकिन का कहना है कि उन्हें और उनके सहयोगियों को उन निगमों के लिए काम करने के लिए कई बार कहा गया है जो क्वांटम कंप्यूटर बनाने की दौड़ में शामिल हैं, लेकिन उन्होंने हमेशा मना कर दिया: "मैं कहूंगा कि इस क्षेत्र में अब तक की सबसे रचनात्मक गतिविधि अभी भी विश्वविद्यालयों में होती है ।”

पिछले 16 वर्षों में "कार्य अनुमति" के माहौल में, वैज्ञानिक और उनके समूह ने ऐसे प्रयोग किए हैं जिन्होंने वैज्ञानिक दुनिया को चकित कर दिया है: जैसे कि प्रकाश को रोकना या फोटोनिक अणुओं का निर्माण - स्टार वार्स के लाइटसेबर्स के समान पदार्थ - और समय क्रिस्टल , संरचनाएं, पहले केवल सिद्धांत में अस्तित्व में थीं। इन वर्षों के दौरान, उन्होंने क्वांटम कंप्यूटिंग पर एक प्रयोग के विचार को भी पोषित किया, जिसने 2017 की गर्मियों में ल्यूकिन और उनकी प्रयोगशाला को दुनिया भर में प्रसिद्ध बना दिया।

क्वांटम सूचना विज्ञान

ल्यूकिन कहते हैं, 1990 के दशक की शुरुआत में, वैज्ञानिक समुदाय में भी किसी ने क्वांटम कंप्यूटर बनाने के विचार को गंभीरता से नहीं लिया था: "लेकिन फिर दो, ऐसा कहें तो, एक ही बार में क्रांतियाँ हुईं।"

1994 में, अमेरिकी पीटर शोर ने एक क्वांटम फ़ैक्टराइज़ेशन एल्गोरिदम विकसित किया, जिसे बाद में उनके नाम पर रखा गया। “दो अभाज्य संख्याओं को गुणा करना, यहां तक ​​कि बहुत बड़ी संख्याओं को भी, आसान है, लेकिन यह पता लगाना कि कौन से अभाज्य गुणनखंड एक बड़ी संख्या को विभाजित करते हैं, कंप्यूटर के लिए बहुत मुश्किल काम है। ल्यूकिन बताते हैं, फैक्टराइजेशन सभी आधुनिक क्रिप्टोग्राफी का आधार है।

फोटो: फोटो: आरबीसी के लिए साशा मैस्लोव

नियमित कंप्यूटर आधुनिक क्रिप्टोग्राफ़िक सिस्टम को तोड़ने में सक्षम हैं, लेकिन वे इतने अधिक संसाधन और समय लेते हैं कि परिणाम बेकार हो जाता है। एक क्वांटम कंप्यूटर ऐसी समस्याओं को लगभग तुरंत हल करने में सक्षम होगा, और शोर का एल्गोरिदम ऐसे उपकरणों को बनाने के व्यावहारिक अर्थ का पहला प्रमाण बन गया। "दूसरी बात, उसी समय, प्रायोगिक भौतिकी में बड़े बदलाव हुए: वैज्ञानिकों ने सीखा कि परमाणुओं को अच्छी तरह से कैसे ठंडा किया जाए और व्यक्तिगत कणों को कैसे अलग किया जाए," ल्यूकिन आगे कहते हैं।

क्वांटम कंप्यूटर के लिए उसी महत्वपूर्ण मोड़ में, 1994 में, दो यूरोपीय भौतिकविदों, पीटर ज़ोलर और जुआन इग्नासियो सिरैक द्वारा एक वैज्ञानिक लेख प्रकाशित किया गया था, जिसमें उन्होंने आयन जाल का उपयोग करके एक क्वांटम कंप्यूटर का वर्णन किया था। “क्वांटम सूचना विज्ञान अभी अपनी प्रारंभिक अवस्था में था, अन्य शोधकर्ताओं के पास क्वांटम कंप्यूटर के लिए केवल अमूर्त विचार थे, किसी ने भी गंभीरता से नहीं सोचा था कि यह किया जा सकता है या नहीं। ज़ोलर और सिरक के प्रकाशन ने सब कुछ बदल दिया: यह स्पष्ट हो गया कि क्वांटम कंप्यूटर बनाना संभव था, और यहां तक ​​​​कि एक विशिष्ट प्रस्ताव भी सामने आया कि कैसे, ल्यूकिन याद करते हैं।

मिखाइल ने 2000 के दशक की शुरुआत में लेख के लेखकों से मुलाकात की: “वे पहले से ही प्रसिद्ध लोग थे, और मैं एक युवा महत्वाकांक्षी वैज्ञानिक था। लेकिन यह पता चला कि हमारे विचार बहुत समान हैं। हम एकजुट हुए और लेखों की एक श्रृंखला लिखी जिसमें हमने सैद्धांतिक रूप से उन विचारों का वर्णन किया जो आज हमारे व्यावहारिक कार्य का आधार बने।

2000 के दशक में, कई वैज्ञानिक समूहों ने सुपरकंडक्टर्स पर प्रयोग करना शुरू किया - ऐसी सामग्रियां जो कम तापमान पर पूरी तरह से विद्युत प्रतिरोध खो देती हैं। बदले में, ल्यूकिन के समूह ने "ठंडे परमाणुओं" पर ध्यान केंद्रित करने का प्रयास करने का निर्णय लिया - कणों को लगभग पूर्ण शून्य तक ठंडा किया गया और लेजर द्वारा बनाए गए ऑप्टिकल जाल में रखा गया। यदि आवश्यक शर्तें पूरी होती हैं, तो उन्हें काफी स्थिर क्वांटम बिट्स (क्यूबिट्स) के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

2000 के दशक के मध्य में ल्यूकिन ने वास्तविक क्वांटम कंप्यूटर बनाने की हिम्मत नहीं की: परियोजना बहुत जोखिम भरी लग रही थी और तकनीकी आधार की कमी थी। कई वर्षों से, हार्वर्ड में उनका समूह क्वांटम कंप्यूटर के लिए क्वबिट बनाने के अन्य तरीकों का अध्ययन कर रहा है - उदाहरण के लिए, हीरे में अशुद्धियों से। इस तरह के शोध से अन्य व्यावहारिक परियोजनाएं सामने आईं: उदाहरण के लिए, प्रोफेसर के पूर्व छात्रों ने यह पता लगाया कि हीरे से दवा के लिए क्वांटम सेंसर कैसे बनाया जाए।

2010 के दशक में, क्वांटम कंप्यूटिंग पर अब विशेष रूप से अनुसंधान केंद्रों की प्रयोगशालाओं में चर्चा नहीं की गई; बड़ी आईटी कंपनियां इसमें गंभीरता से रुचि लेने लगीं।

वास्तविक मात्रा

कई साल पहले, न केवल आईबीएम, जो लंबे समय से इस क्षेत्र का अध्ययन कर रहा था, बल्कि Google, Intel और Microsoft भी, जिन पर पहले ध्यान नहीं दिया गया था, ने क्वांटम कंप्यूटर के कार्यशील प्रोटोटाइप बनाने के अपने इरादे की घोषणा की थी।
उसी समय, कनाडाई कंपनी डी-वेव 2011 से "वास्तविक क्वांटम कंप्यूटर" का उत्पादन और बिक्री कर रही है - पहले 16 की क्षमता के साथ, फिर 28, और कुछ वर्षों के बाद - 512 क्यूबिट। आज कंपनी पहले से ही 2000-क्यूबिट कंप्यूटर पेश करती है। डी-वेव के पास खरीदारों का एक गंभीर समूह है: Google, NASA, लॉकहीड मार्टिन, वोक्सवैगन समूह। अनभिज्ञ लोगों को ऐसा लग सकता है कि क्वांटम भविष्य पहले ही आ चुका है - हाँ और नहीं।

डी-वेव तथाकथित एडियाबेटिक कंप्यूटर का उत्पादन करता है - पूर्ण क्वांटम कंप्यूटर से उनके अंतर को समझने के लिए, आपको क्वांटम भौतिकी में कम से कम एक लघु पाठ्यक्रम पढ़ना होगा। व्यावहारिक अर्थ में, अंतर यह है कि डी-वेव कंप्यूटर केवल बहुत ही संकीर्ण श्रेणी की अनुकूलन समस्याओं को हल करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, Google में, उन्होंने डी-वेव कंप्यूटर के लिए एक समस्या का चयन किया, जिसे एक एडियाबेटिक कंप्यूटर ने शास्त्रीय कंप्यूटर की तुलना में लाखों गुना तेजी से हल किया। लेकिन इससे वास्तविक लाभ प्राप्त करना असंभव था, और मशीन का उद्देश्य अन्य समस्याओं को हल करना नहीं था।
"वास्तविक" क्वांटम कंप्यूटर बनाने के क्षेत्र में प्रगति अधिक मामूली है: हाल तक, उनकी शक्ति 17-20 क्यूबिट से अधिक नहीं थी, और ल्यूकिन का कहना है कि कुछ साल पहले उन्हें अधिक डिवाइस बनाने की संभावना पर विश्वास नहीं था शक्ति। लेकिन 2017 की गर्मियों में, ल्यूकिन के समूह ने 51-क्यूबिट क्वांटम सिम्युलेटर के एक कामकाजी प्रोटोटाइप के निर्माण की घोषणा की, और सचमुच एक महीने बाद, मैरीलैंड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर क्रिस्टोफर मोनरो के समूह ने 53-क्यूबिट सिम्युलेटर के निर्माण की घोषणा की। नवंबर के अंत में नेचर जर्नल में प्रकाशित एक लेख में उपकरणों और उन पर किए गए पहले प्रयोगों के परिणामों का वर्णन किया गया है।

प्रोफेसर क्रिस्टोफर मोनरो ने आरबीसी पत्रिका को बताया कि ऑप्टिकल ट्रैप और सुपरकंडक्टर्स में परमाणु आज क्वांटम कंप्यूटर बनाने की दो प्रौद्योगिकियां हैं जो अन्य सभी प्रौद्योगिकियों से आगे हैं। उन्होंने कहा, "दोनों दृष्टिकोण अब एक ऐसे बिंदु पर हैं जहां हमें इस बात की स्पष्ट समझ है कि काफी बड़े उपकरण कैसे बनाए जाएं और उन्हें कैसे बढ़ाया जाए, इस पर विचार हैं।" “सुपरकंडक्टर्स ने अब तक कम प्रदर्शन दिखाया है, लेकिन चूंकि क्वैब एक चिप पर मुद्रित होते हैं, इसलिए उन्हें स्केल करना आसान होता है। परमाणुओं के साथ काम करना आसान है क्योंकि प्रत्येक परमाणु कक्षा परिभाषा के अनुसार समान है। इसी तरह की अन्य प्रौद्योगिकियाँ भी हैं जो हमें आकर्षित कर रही हैं, जिनमें तटस्थ परमाणु क्वैबिट भी शामिल हैं, जो मिखाइल लुकिन के समूह द्वारा बनाई जा रही हैं।

क्वैबिट के लिए दौड़

क्वैबिट की संख्या सफलता का एक सरल और सीधा उपाय लगती है, लेकिन क्वांटम भौतिकी में कुछ भी सरल या सीधा नहीं है। प्रोफेसर ल्यूकिन बताते हैं कि क्वैब की संख्या उन तीन "अक्षों" में से केवल एक है जिस पर क्वांटम कंप्यूटर बनाया गया है। दूसरा है सुसंगतता, क्विबिट्स की सुपरपोजिशन की स्थिति में होने की क्षमता (श्रोडिंगर की बिल्ली को याद रखें), एक ही समय में शून्य और एक दोनों होना - क्वांटम कंप्यूटिंग का पूरा सिद्धांत क्वांटम यांत्रिकी की इस घटना पर आधारित है।

यह क्षमता उस समय को निर्धारित करती है जिसके दौरान मशीन काम कर सकती है: सुसंगतता का समय जितना लंबा होगा, कंप्यूटर उतनी अधिक गणना कर सकता है। “यदि आपके पास दस लाख क्यूबिट हैं, लेकिन आप उन पर पर्याप्त संख्या में ऑपरेशन नहीं कर सकते हैं, तो आपके पास क्वांटम कंप्यूटर नहीं होगा। उदाहरण के लिए, डी-वेव कंप्यूटर में, प्रत्येक प्रारंभिक क्वैबिट में इतनी कम सुसंगतता होती है कि यह स्पष्ट नहीं होता है कि वहां क्वांटम गुण हैं या नहीं, ”ल्यूकिन कहते हैं।

अंत में, तीसरा "अक्ष" प्रोग्रामयोग्यता की डिग्री है; यह बताता है कि क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग करके विभिन्न प्रकार की कितनी समस्याओं को हल किया जा सकता है, ल्यूकिन जारी रखता है। “हमारे सिम्युलेटर में काफी अच्छी सुसंगतता और काफी बड़ी संख्या में क्वैबिट हैं, लेकिन अन्य प्रणालियों में यह सब है। महत्वपूर्ण बात यह है कि हम उच्च स्तर की प्रोग्रामयोग्यता वाला एक सिस्टम बनाने में कामयाब रहे,'' वे कहते हैं।

क्वांटम सिम्युलेटर और सामान्य-उद्देश्य वाले क्वांटम कंप्यूटर के बीच अंतर यह है कि पूर्व को केवल एक निश्चित प्रकार के कार्य करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है, प्रोफेसर मोनरो बताते हैं: "लेकिन सुंदरता यह है कि सिम्युलेटर को सामान्य-उद्देश्य वाले कंप्यूटर में बदला जा सकता है भविष्य में।" ल्यूकिन कहते हैं, सच है, उनके बीच एक स्पष्ट रेखा खींचना हमेशा संभव नहीं होता है।

“एक क्वांटम सिम्युलेटर जिसे किसी भी तरह से प्रोग्राम किया जा सकता है वह सार्वभौमिक हो जाता है। यह पता चला है कि कंप्यूटर और सिम्युलेटर के बीच की रेखा बहुत धुंधली है, और अब यह स्पष्ट नहीं है कि इसे बिल्कुल परिभाषित किया जा सकता है या नहीं। लेकिन यह सामान्य है, हम अब वस्तुतः विज्ञान में सबसे आगे हैं, और यह सभी नई घटनाओं के साथ होता है, ”वैज्ञानिक बताते हैं।

बिना सबूत के आशावाद

यहां तक ​​कि वैज्ञानिकों ने अभी तक उन कार्यों की पूरी श्रृंखला की रूपरेखा तैयार नहीं की है जिनमें क्वांटम कंप्यूटर पारंपरिक कंप्यूटर से बेहतर होगा। “शोर का एल्गोरिदम एक मायने में अद्वितीय है, क्योंकि यह उन कुछ कार्यों में से एक है जिसके बारे में हम निश्चित रूप से जानते हैं कि एक क्वांटम कंप्यूटर इसे पारंपरिक कंप्यूटर से बेहतर संभाल सकता है, यह साबित हो चुका है। कई अन्य बहुत ही आशाजनक एल्गोरिदम हैं, जिनमें समान कॉम्बिनेटरियल ऑप्टिमाइज़ेशन भी शामिल है, जिसके लिए अभी तक कोई सबूत नहीं है," लुकिन कंधे उचकाते हैं।

फोटो: फोटो: आरबीसी के लिए साशा मैस्लोव

एक ओर, यह शोर का एल्गोरिदम और क्रिप्टोग्राफ़िक सूचना सुरक्षा प्रणालियों की क्वांटम हैकिंग की अनिवार्यता थी जिसने इस क्षेत्र में बड़ी मात्रा में सरकारी धन को आकर्षित किया। इस अर्थ में अग्रणी चीन है, जिसने हाल ही में एक नए क्वांटम केंद्र के निर्माण में 11.5 बिलियन डॉलर का निवेश करने का वादा किया है। दूसरी ओर, ल्यूकिन को उम्मीद है कि कोड को समझना क्वांटम कंप्यूटर जो कर सकता है उसका एक महत्वपूर्ण, लेकिन छोटा हिस्सा होगा। "मुझे शोर के एल्गोरिदम के बारे में जो पसंद नहीं है वह यह है कि यह मुख्य रूप से विनाशकारी है। हालाँकि, मुझे यकीन है कि लागू होने से पहले ही, क्वांटम कंप्यूटर के पास मानवता के लिए कई लाभ लाने का समय होगा, ”वह कहते हैं।

नवंबर के अंत में नेचर जर्नल में प्रकाशित एक पेपर में, वैज्ञानिकों ने बताया कि वे क्वांटम क्रिस्टल के निर्माण को देखने में सक्षम थे - एक ऐसी सामग्री जिसका उपयोग क्वांटम कंप्यूटर में क्वांटम मेमोरी बनाने के लिए किया जा सकता है। ल्यूकिन कहते हैं, "हमने जो किया उसे शास्त्रीय कंप्यूटरों पर सीधे अनुकरण नहीं किया जा सकता है; इस दृष्टिकोण से, हम कह सकते हैं कि क्वांटम श्रेष्ठता पहले ही प्रदर्शित की जा चुकी है।" "यह विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है: हम पहले ही उस सीमा तक पहुंच चुके हैं जहां क्वांटम कंप्यूटर उपयोगी होने लगते हैं।"

ऐसा माना जाता है कि क्वांटम सर्वोच्चता तब हासिल होगी जब क्वांटम कंप्यूटर शास्त्रीय सुपर कंप्यूटर की तुलना में व्यावहारिक समस्याओं को बेहतर ढंग से संभाल सकेंगे। ल्यूकिन बताते हैं कि शास्त्रीय कंप्यूटरों की शक्ति लगातार बढ़ रही है, लेकिन ऐसे कार्यों का एक वर्ग है जिनसे निपटने के लिए उनके पास अभी भी पर्याप्त संसाधन नहीं हैं, और इसे केवल उनकी कंप्यूटिंग क्षमताओं को बढ़ाकर ठीक नहीं किया जा सकता है। उनमें से, उदाहरण के लिए, संयोजन अनुकूलन समस्याएं हैं जो किसी भी क्षेत्र में मौजूद हैं।

“क्लासिक उदाहरण ट्रैवलिंग सेल्समैन की समस्या है। आइए कल्पना करें कि एअरोफ़्लोत उड़ान मार्गों को अनुकूलित करना चाहता है ताकि कम ईंधन खर्च किया जा सके और साथ ही एक बड़े क्षेत्र को कवर किया जा सके और यात्रियों के लिए उड़ानें सुविधाजनक बनाई जा सकें। एक शास्त्रीय कंप्यूटर इस प्रकार की समस्या से अच्छी तरह निपट नहीं पाता है; यह उसके लिए बहुत जटिल है, जिसके बहुत सारे संभावित उत्तर हैं। वह बस एक-एक करके विभिन्न विकल्पों को आज़मा सकता है, इसमें बहुत अधिक समय लगता है और बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है,'' ल्यूकिन बताते हैं।

एक क्वांटम कंप्यूटर इन विकल्पों को क्रमिक रूप से नहीं, बल्कि समानांतर में पार करने में सक्षम है, जो गणना प्रक्रिया को आश्चर्यजनक रूप से गति देता है - वस्तुतः वर्षों के बजाय मिनटों में। ल्यूकिन कहते हैं, कंप्यूटर विज्ञान के आधुनिक क्षेत्रों, उदाहरण के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता या मशीन लर्निंग, के लिए ऐसी समस्याओं को प्रभावी ढंग से हल करना बेहद महत्वपूर्ण है।

क्वांटम कंप्यूटर के अन्य संभावित अनुप्रयोगों में, भौतिक विज्ञानी निर्दिष्ट गुणों और विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ नई सामग्रियों के मॉडलिंग का नाम देते हैं। ल्यूकिन बताते हैं, "यहां तक ​​कि साधारण रासायनिक प्रतिक्रियाओं को भी शास्त्रीय कंप्यूटर पर अनुकरण करना बहुत मुश्किल है, क्योंकि उनकी घटना के लिए बहुत सारे विकल्प हैं।" "क्वांटम कंप्यूटर संभवतः ऐसा करने में सक्षम होंगे।" और कुछ रासायनिक प्रतिक्रिया की दक्षता को वस्तुतः कुछ प्रतिशत तक बढ़ाने से एक नया उद्योग बन सकता है। मोनरो भी उनसे सहमत हैं: वह लॉजिस्टिक्स में क्वांटम कंप्यूटिंग, फार्मास्यूटिकल्स में नई सामग्रियों और दवाओं के निर्माण के साथ-साथ अनुकूलन की एक विस्तृत विविधता में मुख्य संभावनाएं देखते हैं।

क्वांटम इंटरनेट

भौतिकविदों और इंजीनियरों को जिन मुख्य समस्याओं को हल करना है उनमें से एक क्वांटम कंप्यूटर की स्केलिंग है। “आज हम ठीक से नहीं जानते कि इन प्रणालियों को लगभग 1 हजार क्यूबिट से आगे कैसे बढ़ाया जाए। अलग-अलग विचार हैं, उनमें से सबसे आशाजनक, मेरी राय में, मॉड्यूलर वास्तुकला का विचार है, ”लुकिन कहते हैं। “एक मशीन में अधिक से अधिक क्यूबिट जोड़ने के बजाय, हम क्वांटम कंप्यूटरों का एक नेटवर्क बनाते हैं। प्रत्येक कंप्यूटर, कुछ सौ क्यूबिट की शक्ति के साथ, "क्वांटम इंटरनेट" जैसी किसी चीज़ से जुड़ा होता है। कई समूह वर्तमान में समान अवधारणाओं पर काम कर रहे हैं, जिनमें ल्यूकिन का समूह भी शामिल है, लेकिन सभी अपेक्षाकृत प्रारंभिक चरण में हैं।

मिखाइल के हार्वर्ड समूह में लगभग 30 लोग काम कर रहे हैं, लेकिन क्वांटम सिम्युलेटर पर काम करने वाले बहुत अधिक लोग हैं: इसे तीन वैज्ञानिक प्रयोगशालाओं के संयुक्त प्रयासों से बनाया गया था। कुल मिलाकर, ल्यूकिन के अनुसार, दुनिया में लगभग दस समान केंद्र हैं, जहां क्वांटम प्रौद्योगिकियों में सबसे आगे विकास हो रहा है। उनमें से अधिकांश अब शुद्ध भौतिक प्रयोगों से दूर व्यावहारिक विकास की ओर बढ़ रहे हैं, और निगमों की भूमिका तेजी से बढ़ रही है। ल्यूकिन कहते हैं, "शुद्ध विज्ञान के अलावा, हमें अब इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने की ज़रूरत है जिन्हें स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जा सकता है, और यह विश्वविद्यालयों के बजाय कंपनियों में बहुत तेजी से और अधिक कुशलता से किया जाता है।" "हम पहले से ही जानते हैं कि एक बड़ा क्वांटम कंप्यूटर कैसे बनाया जाए, अब हमें यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि सिस्टम "केवल एक स्नातक छात्र ही इसका पता लगा सकता है" के स्तर पर नहीं काम करता है, बल्कि "आओ, इसे चालू करें" के स्तर पर काम करता है। , यह काम करता है।" यहीं पर निजी कंपनियां बहुत मजबूत हैं, साथ ही व्यावहारिक अनुप्रयोग भी ढूंढ रही हैं।''

अगले पांच वर्षों में, कई कार्यशील क्वांटम मशीनें बनाई जाएंगी, मोनरो को यकीन है। और दस वर्षों में एक पूर्ण क्वांटम कंप्यूटर होगा, जिसे उन लोगों द्वारा प्रोग्राम किया जाएगा जो नहीं जानते हैं और विशेष रूप से इसकी परवाह नहीं करते हैं कि यह अंदर कैसे काम करता है, उनका मानना ​​है: "तभी इसके वास्तविक व्यावहारिक अनुप्रयोगों की खोज शुरू होगी।" अब कुछ दसियों क्यूबिट वाले सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर केवल कृत्रिम रूप से बनाए गए एल्गोरिदम के साथ काम कर सकते हैं, मोनरो आगे कहते हैं: "और यह इतना दिलचस्प नहीं है, क्योंकि इतनी छोटी प्रणाली को एक नियमित कंप्यूटर पर आसानी से अनुकरण किया जा सकता है।"

ल्यूकिन कहते हैं, क्वांटम कंप्यूटर उसी स्तर पर हैं जिस स्तर पर पहले शास्त्रीय कंप्यूटर थे: "पीटर शोर खुद अक्सर इस बारे में बोलते हैं: तब एल्गोरिदम के बारे में भी कुछ विचार थे, जो शायद प्रभावी ढंग से काम करेंगे, और शायद नहीं" . जब पहले शास्त्रीय कंप्यूटर वास्तविक उपकरण बन गए, तो वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने उन पर इन एल्गोरिदम का परीक्षण करना शुरू कर दिया, और उनमें से कई बहुत प्रभावी साबित हुए, ल्यूकिन कहते हैं: "मुझे लगता है कि क्वांटम एल्गोरिदम के साथ भी ऐसा ही होगा।"

क्या क्वांटम कंप्यूटर उतना ही सामान्य उपकरण बन जाएगा जितना एक नियमित पीसी बन गया है? हालांकि यह कोई नहीं जानता, सब कुछ विशिष्ट उदाहरणों और अनुप्रयोगों पर निर्भर करेगा जो हमारे जीवन का हिस्सा बन सकते हैं, मिखाइल लुकिन का जवाब है। “20 साल पहले किसने सोचा होगा कि यह एक वास्तविक कंप्यूटर होगा,” वह अपने सामने सेल फोन की ओर इशारा करते हुए निष्कर्ष निकालते हैं।