Квантовый оптимизм Страны восходящего солнца

Тот самый квантовый компьютер IBM Q System One, на который делают ставку исследовательские организации и технологические компании Японии. Фото с сайта www.ibm.com

В конце марта японская компания IBM Japan Ltd. объявила, что в ее бизнес-инкубационном центре Kawasaki началась установка квантового компьютера IBM Q System One. Он изготовлен в США корпорацией International Business Machines Corp. (IBM). Предполагается, что компьютер начнет действовать к концу года.

Исключительные права доступа к компьютеру Кавасаки, как пишет японская газета Mainichi Shimbun, будут предоставлены Токийскому университету, как и право выбирать первоочередность обработки материалов и практических задач, которые нужно решать широкому кругу заказчиков – компаниям и организациям. Для этого сформирован специальный консорциум. Предполагается, что квантовый компьютер будет использоваться для разработки новых лекарств и материалов, а также управления активами корпораций.

Еще в декабре 2019 года Токийский университет подписал соглашение о партнерстве с IBM Japan Ltd. В июле 2020-го был зарегистрирован «Консорциум Quantum Innovation Initiative Consortium» (KBIC) для организации практического использования квантовых компьютеров в сотрудничестве с правительством, промышленностью и академическими кругами Японии. В консорциум кроме Токийского университета вошли Университет Кэйо, Toshiba Corp., Mitsubishi Chemical Holding Corp., Toyota Motor Corp., Mitsubishi UFJ Financial Group Inc., другие финансовые учреждения и объединения отраслевых производителей. Деятельность консорциума, как сообщалось, направлена на распространение технологий и программ с использованием квантовых вычислений преимущественно в Японии. Доступ к квантовому компьютеру в Кавасаки будет обеспечен с использованием облачных технологий.

«Мы стремимся создать квантовую индустрию, – подчеркнул Дарио Гил, директор IBM Research. – Это требует масштабных усилий, но квантовые технологии чрезвычайно конкурентоспособны». У IBM Corp. сейчас в Нью-Йорке насчитывается более 30 квантовых компьютеров, и по меньшей мере 140 компаний и университетов по всему миру получают к ним доступ с помощью облачных технологий.

Многие члены японского консорциума также используют нью-йоркские квантовые компьютеры, но они вынуждены конкурировать за время работы на них с клиентами по всему миру, что ограничивает время доступа. За пределами США лишь еще один квантовый компьютер будет введен в эксплуатацию в 2021 году. В сентябре прошлого года корпорация IBM заявила, что поставит квантовый компьютер в Германию и будет сотрудничать там с институтом прикладных исследований.

Руководитель консорциума KBIC и вице-президент Токийского университета Хироаки Аихара заявил о намерении консорциума «разрабатывать приложения для квантовых компьютеров в рамках сотрудничества между промышленностью и академическими кругами, чтобы ускорить внедрение технологий квантовых компьютеров». KBIC – это научно-исследовательская организация, имеющая не только офис, но и оборудованную лабораторию для стартапов. IBM Japan Ltd. также использует этот объект как исследовательский центр.

Япония достаточно хорошо освоила традиционные битовые компьютеры. Ее суперкомпьютер «Фугаку» собственной разработки и производства признан лучшим в мире по многим параметрам. Но и он уступает квантовым компьютерам в решении ряда задач, требующих обработки большого массива данных.

Квантовыми компьютерными технологиями в Японии занимается не только IBM Japan Ltd. как представитель американской корпорации, но и другие чисто национальные корпорации. Например, электронный гигант Toshiba Corp. и Университет Тохоку в декабре 2020 года объявили, что им с помощью квантовой криптографии удалось передать весьма объемные данные генома человека, суммарно превышающие сотни гигабайт, на самой высокой скорости. Это практически невозможно было сделать другими средствами.

Причем если даже самым мощным современным битовым компьютерам для расшифровки текстов требуются годы, квантовые компьютеры смогут в короткое время преодолеть действующие средства криптографии. А помочь в защите текстов может, в свою очередь, только квантовая криптография.

Руководство корпорации IBM стремится расширять общие мощности своих компьютеров. По некоторым сообщениям, она нацелена на их удвоение. Поставка в Японию квантового компьютера IBM Q System One позволит значительно расширить круг потребителей.

О большом интересе в самой Японии к перспективам развития квантовых вычислений свидетельствует популярность лекций специалистов в этой сфере. Большие выдержки из них и интервью с ними публикуются в японских СМИ. Например, лекция Джаррода Макклина, научного сотрудника Лаборатории квантового искусственного интеллекта корпорации Google Inc., прочитанная в Токийском технологическом институте в октябре 2019 года, пользуется огромной популярностью.

Отвечая на вопросы, Макклин отметил, что, по его мнению, потребуется «около 5–10 лет, чтобы построить коммерчески жизнеспособный квантовый компьютер». В лекции он делал акцент на трудностях их производства, но считает, что в скором времени квантовые компьютеры будут незаменимы в разработке медицинских препаратов и решении ряда других задач.

Однако уже через полтора года, учитывая более 30 загруженных квантовых компьютеров корпорации IBM Corp. в Нью-Йорке и то, что руководство корпорации нацелено на стабильный рост востребованности их мощностей, можно отметить, что прогноз Джаррода Макклина оказался, мягко говоря, спорен.

Технология разработки квантовых компьютеров все еще остается сложной технической задачей. Но они уже показали возможность не только решения сложнейших задач человечества, но и текущих проблем. Например, они позволят ускорить создание искусственного интеллекта, продвинуться в генной инженерии, моделировании процессов и многом другом. Сфера их применения расширяется. Поэтому руководитель консорциума KBIC Хироаки Аихара и говорит о необходимости сотрудничества между промышленностью и академическими кругами, чтобы ускорить внедрение технологий квантовых компьютеров в практику.