У Польщі є квантовий комп'ютер, а в Україні – ні. Чи варто витрачати мільйони доларів?

Про те, як потрапив до R&D SoftServe

Сам я родом зі Львова. До того, як приєднатися до компанії, працював в Інституті Вейцмана в Ізраїлі. А ще раніше — в Інституті Макса Планка фізико-складних систем в Дрездені, Німеччина. Моя спеціалізація якраз фізика квантових матеріалів та алгоритми для їх симуляції. 

Про свою команду дослідників

Дослідницька команда — глобальна. Це 70+ спеціалістів зі всього світу. Є люди з України, Польщі, Болгарії та Сінгапуру. Наприклад, хлопець з Сінгапуру закінчив спеціалізовану програму, працював дослідником у квантовій інформатиці та ми його «захантили». У SoftServe ми займаємося наукомісткими розробками. Це штучний інтелект, біоінформатика, технології human-computer interaction і т. п.

Про те, що таке квантовий комп’ютер

Це такий комп’ютер, який використовує фундаментальні властивості природи для того, щоб ефективніше робити певні обчислення. Наприклад, якщо ми хочемо зробити на класичному комп’ютері точну симуляцію плавлення шматка льоду — нам швидко забракне пам’яті та процесорного часу. Тому що атомів у цьому шматочку буде занадто багато. Але на квантовому комп’ютері ми зможемо робити такі симуляції.

Про відмінність звичайного і квантового комп’ютерів

У звичайному комп’ютері ми використовуємо елементарну одиницю, яка називається «біт». Це як рахівниця — коди нулів і одиничок. До них ми застосовуємо різні математичні операції. У квантовому варіанті інша логіка. Там ми користуємося так званими кубітами — квантовими бітами. Вони можуть бути й нулем, і одиницею одночасно. Одним кубітом можна закодувати більшу кількість комбінацій. 

Про те, чому квантові технології — це прорив у науці

За останні 2000 років процес обчислення особливо не змінився. Спочатку це були звичайні рахівниці. Потім з’явилися класичні комп’ютери — це більш сучасні рахівниці. Квантові обчислення — фундаментально інші. Допоки ми не завершили обчислення, наш алгоритм може «досліджувати» всі можливі варіанти умов та розгалужень. Це якраз і дозволяє розв’язувати складні задачі оптимізації, або симулювати той самий шматок льоду, де число комбінацій атомів може бути неймовірно великим.

Про те, де можна застосовувати квантові обчислення

Є багато індустрій із задачами оптимізації. Наприклад, рух транспорту в місті й знаходження найкоротшого шляху. Подібна технологія дозволить симулювати молекулу ліків і точно робити симуляцію різних біологічних процесів замість запуску повноцінних клінічних досліджень. В матеріалах це дозволить замість великих експериментів в лабораторіях робити цифрові експерименти.

Про обмеження роботи квантових комп’ютерів

Подібні технології застосовуються не для всіх галузей. Немає сенсу робити «квантовий редактор фотографій». Але, наприклад, ми можемо створити софт для нової форми літака. Коли потрібно зробити оптимізацію як він прорізає шари повітря. Чи розчинення певної молекули в воді. 

Про те, що таке «квантова перевага», яку довела компанія Google

Це було важливо для індустрії й у плані сприйняття технології. До того моменту, квантові комп’ютери були чимось фантастичним. У 2019 році Google показав один тип задачі, для якої квантовий процесор набагато ефективніший, ніж звичайний. На першому ми можемо виконати її за 200 секунд, а на класичному комп’ютері — за 10 000 років. 

Про квантовий комп’ютер в Польщі 

В Польщі є квантовий комп’ютер. Вони купили його в канадської фірми, яка вже понад 20 років працює на цьому ринку. Польський зразок дозволяє розв’язувати одну задачу оптимізації. Але на ньому можна змоделювати задачі з різних сфер — логістики, нейронних мереж тощо. Ціна такого комп’ютера і створення лабораторії для роботи з ним — кілька мільйонів доларів. 

Про лідерів індустрії

Це ті країни, які мають свій квантовий процесор. Серед лідерів — США, Канада, Китай, Австралія та кілька європейських країн. Разом з цим, ряд країн має непогану школу теоретичної фізики. В Україні вона історично дуже сильна. На цій базі ми можемо побудувати якісну екосистему. Можливо, не квантового хардверу, але створення квантових алгоритмів і їх застосування в бізнесі. Будь-який університет, який має кафедру теоретичної фізики, потенційно є центром таких знань. Це Львів, Одеса, Тернопіль, Харків та ін. Плюс система Національної академії наук. 

Про те, скільки часу потрібно для розвитку квантових технологій

Головні проблеми таких комп’ютерів — це стабільність технології й достатня кількість кубітів для розв’язання реальних проблем. Сьогодні це такі собі маленькі експерименти й відносно повільні системи. Прототипи, на яких можна перевіряти гіпотези виконання різних задач. Кожного року кількість гравців і кубітів на ринку збільшується. Згідно з такою динамікою, буде достатня кількість кубітів, щоб квантові алгоритми могли застосовуватись для певних практичних задач в індустрії.

Про програму SoftServe і ЛНУ ім.І.Франка 

Наша програма, з одного боку, надаватиме всі знання для хорошого фізика-теоретика. А з іншого — матиме складову створення програмних рішень для бізнесу. Частину курсів і семінарів компанія буде проводити разом з кафедрою університету. Ми долучилися до формування наповнення програми. Компанія пропонує цим студентам стажування вже з першого курсу. Програма орієнтована на кілька десятків майбутніх спеціалістів.

Про квантовий R&D-інкубатор SoftServe

Ми провели конкурс для студентів, серед яких ми обрали п’ятірку найкращих. Разом з нашими експертами вони працюють над створенням квантових алгоритмів для реальних практичних кейсів. Наприклад, у фінансовій сфері та оптимізації процесів на виробництві. Це першокурсники, студенти 4-х і 5-х курсів та аспіранти теоретичної фізики. 

Про конкурентів на українському ринку

Я можу помилятися, але зараз у нас немає в Україні конкурентів в сенсі квантових технологій. Тут є хороші люди в університетах, які займаються теоретичною фізикою. SoftServe — це глобальна компанія. І у світі ми маємо сильних конкурентів — в плані розробки програмного забезпечення і надання консультаційних сервісів. Це, наприклад, компанія Accenture, або ж той самий IBM, який поруч зі створенням квантового процесора надає сервіси консультацій з використання цієї технології у бізнесі.

Про квантовий комп’ютер і серіал «Квантовий стрибок»

Вони ніяк не пов’язані, і людина поки що не може подорожувати в часі. Думаю, що вони просто використали модну назву (сміється). Але, в даному випадку, це різні речі.

Про те, чи потрібний Україні квантовий комп’ютер

Наскільки мені відомо, в Україні немає квантового комп’ютера. Лабораторія для базових досліджень роботи з кубітами не коштує дуже дорого. Для її створення може бути достатньо і кількох мільйонів доларів, що вкладається в межі типових європейських грантів, або грантів від технологічних гігантів як от Microsoft чи Intel. Але якщо ми хочемо справжній квантовий комп’ютер і конкуренцію з іншими компаніями, то потрібно сотні мільйонів доларів на рік. Відповідно, тут важко конкурувати. Потрібна робота досить великої команди дорогих професіоналів з різних доментів для створення такого хардверу.

Дніпрянин навчив рахувати подумки 100 000 людей. Як працює школа цифрової ментальної арифметики

По темi

Дніпрянин навчив рахувати подумки 100 000 людей. Як працює школа цифрової ментальної арифметики