Интервью с директором по квантовому оборудованию Intel Джимом Кларком

РБКHi-Tech

«1 млн кубитов будет через десять лет»

Интервью с директором по квантовому оборудованию Intel Джимом Кларком

Текст Елизавета Архангельская

Джим Кларк начал работать в Intel инженером в 2001 году, а спустя 14 лет возглавил квантовое направление

Компания Intel объявила о начале квантовых исследований позже других ИT-гигантов, в 2015 году. Она выделила на разработки $50 млн и договорилась о совместных исследованиях с нидерландским научным центром QuTech. Полноценные квантовые компьютеры появятся через десять лет, Intel надеется догнать конкурентов и создать полную систему первой, заявил директор этого направления компании Джим Кларк в интервью журналу РБК.

Коррекция ошибок

— Вы запустили исследовательскую программу по квантовому компьютеру с лабораторией QuTech совсем недавно, в 2015 году. Вели ли вы собственные разработки до этого?

— До 2015 года у Intel не было такой программы, но мы постоянно отслеживали исследования на эту тему. Каждые несколько лет мы задавались вопросом, пора ли начинать программу разработки квантового компьютера, и долгое время было очевидно, что до появления квантовых компьютеров еще очень далеко. В 2015-м мы поняли, что это станет возможным примерно через 15 лет, но мы можем сократить этот срок до десяти лет. Сейчас у нас есть совместная программа с QuTech в Нидерландах и внутренняя программа в Орегоне.

— Другие компании начали разработки раньше. Почему именно в 2015-м вы решили, что пора инвестировать? Раньше вы не верили в эти технологии?

— Дело не в том, что мы не верили. Вопрос был в том, сможем ли мы привнести что-то новое в эту область. В 2015-м было уже много исследовательских групп, которые смогли сделать системы с несколькими кубитами. И мы подумали: что нужно, чтобы масштабировать их до множества кубит, которых будет достаточно для создания полноценного компьютера? Нужно было решить инженерные задачи: например, какие материалы использовать, как связать кубиты вместе, какая архитектура необходима для поддержки такой большой системы. Мы поняли, что у нас в компании уже есть наработки, которые мы можем применить к квантовым компьютерам.

— Ваша конечная цель — создать квантовый компьютер?

— Цель нашей программы — создать полную систему, от кубитов до архитектуры и приложений. Сейчас, наверное, слишком рано думать о концентрации всех частей системы внутри компании, так что в ближайшие несколько лет мы продолжим работать вместе с Нидерландами. Но долгосрочная цель — создать полноценный квантовый компьютер внутри Intel.

— Уже понятно, когда это может произойти?

— Отличный вопрос, его все задают — как внутри Intel, так и за ее пределами. Давайте я обрисую временные рамки. В ближайшие пару лет появятся небольшие системы, которые достигнут квантового превосходства. Их будут использовать для доказательства небольших физических задач и для разработки архитектуры алгоритмов. Еще через несколько лет, я думаю, появится система с 1 тыс. кубитов. С ней можно будет решать, наверное, более сложные задачи — моделирование материалов или химическое моделирование. Через десять лет будет 1 млн кубитов, это позволит корректировать ошибки. Такие системы можно будет использовать для больших вычислений: криптографии, масштабного химического моделирования, сложных математических задач и так далее.

— Стремитесь ли вы стать первой компанией, которая создаст полноценный квантовый компьютер?

— Конечно, мы хотим первыми представить полную систему. Сейчас у разных компаний от 10 до 50 кубитов. Intel в октябре объявила о создании 17-кубитного процессора, в тот момент, по-моему, это был самый крупный чип, о котором объявляли. С тех пор были заявления о создании чипов больших размеров. Intel объявит о создании более крупного чипа через несколько месяцев.

— IBM недавно объявила о создании 50-кубитного компьютера. Что вы об этом думаете?

— Intel отстает от этого рубежа всего на несколько месяцев.

— Есть ли различия между разработками Intel и конкурентов?

— Intel изучает два типа кубитов. Первый — сверхпроводящие кубиты, это делают и наши конкуренты. Здесь мы умеем «упаковывать» кубиты в большие процессоры. Также мы изучаем другую технологию — спиновые кубиты. Они очень похожи на обычные транзисторы. На серверных процессорах Intel — миллиарды транзисторов. И есть надежда, что мы сможем модифицировать эти транзисторы, чтобы они работали как кубиты, и в конце концов эта технология поможет нам создать масштабный квантовый компьютер. Вторая технология на данном этапе для Intel уникальна.

— А чем на практике отличаются спиновые кубиты от сверхпроводящих?

— На сегодняшний день первые отстают как технология: сейчас ученые создают компьютеры с 10–50 сверхпроводящими кубитами, а со спиновыми — пока всего 2–3 кубита. Но спиновые кубиты гораздо меньше, чем обычные сверхпроводящие. Поэтому их с большей вероятностью можно будет масштабировать.

«Это повлияет на всех»

— Как можно будет коммерциализировать квантовый компьютер?

— Конечно, есть потребители, которые будут покупать квантовые компьютеры, например университеты или государство. Но есть и другая модель, когда люди или компании будут покупать доступ к ним на определенное время. Например, квантовый компьютер может быть в облаке. Intel, возможно, будет предоставлять такие услуги.

— Занимаетесь ли вы софтом для квантовых компьютеров?

— У нас есть несколько инженеров, которые занимаются алгоритмами — софтом, если хотите. Пока они ограничены тем, что все еще нет «железа» для масштабных задач. В будущем мы будем делать квантовые процессоры, которые будут работать на квантовой архитектуре Intel.

Даже если бы сейчас у нас был процессор с 1 млн кубитов, все равно нет системы, на которой его можно было бы запустить. Кубиты очень хрупкие, и при работе с ними нужно соблюдать очень специфические требования. Почти все квантовые технологии требуют очень низких температур. Мы работаем буквально при долях градуса от абсолютного нуля. Такие системы доступны, хотя они недешевые, — это называется рефрижератор растворения. Они нужны для охлаждения приблизительно до 10 мК [милликельвинов] — очень холодно, примерно в 250 раз холоднее, чем в космосе.

— Как вы относитесь к «гонке гигантов» в этой области? Кажется, что все разработки крупных компаний, которые занимаются квантовыми компьютерами, в принципе похожи. Есть ли смысл в этой гонке?

— Сейчас мы находимся на стадии 10–50 кубит, а нам нужен 1 млн кубитов. Так что мы только начинаем эту гонку. И то, каким образом мы от 50 доберемся до 1 млн, не очевидно. То, в чем разные компании могут отличиться, это способ масштабирования. Мы, например, используем для этого нашу экспертизу в упаковке, архитектуре и исследования вторичных технологий, таких как спиновые кубиты.

— Какие технологии нужны будут вам и другим компаниям после создания квантового компьютера?

— По-моему, большой объем госфинансирования в этой сфере идет в криптографию. Но это очень сложная задача даже для квантового компьютера. Первыми сферами применения квантового компьютера будут химия, изучение материалов, разработка лекарств.

— Как появление квантового компьютера может в целом повлиять на нашу жизнь?

— Когда в середине 1970-х появились первые суперкомпьютеры, никто не мог подумать, что спустя 40 лет мы будем носить более мощные компьютеры в карманах. Поэтому сложно предсказать, что будет через 40 лет. Вы упомянули химию: я бы сказал, что химия может поменять жизнь на планете. Представьте, что мы можем создать новое лекарство, лечить болезни, улучшить сельское хозяйство или энергетику. Это повлияет на всех, даже если у обычных людей не будет собственных квантовых компьютеров.

Развитие квантовых вычислений: версия Intel

2015 год

Intel инвестирует $50 млн в программу квантовых исследований. Компания договорилась с научным центром QuTech в Нидерландах о совместных разработках в течение десяти лет

Октябрь 2017 года

Intel объявила о создании квантового процессора с 17 кубитами. Процессор произведен в США и отправлен в QuTech в Нидерландах

Ноябрь 2017 года

Компания IBM объявила о создании работающего прототипа системы с 50 кубитами. Intel отстает от этого рубежа на несколько месяцев

2019– 2020 годы

Квантовый компьютер достигнет квантового превосходства, то есть сможет решать такие задачи, с которыми до этого другие типы машин не справлялись

2022– 2024 годы

Появится система с 1 тыс. кубитов. Она будет пригодна, например, для химического моделирования

2025– 2027 годы

Будет разработан квантовый компьютер с 1 млн кубитов. Система справится с масштабными математическими задачами и квантовой криптографией, и можно будет говорить о ее коммерческом использовании

Источник: данные компаний, прогноз Джима Кларка (Intel)

Фото: из архива пресс-службы компании Intel

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

«В кадровой политике мы применяем системный подход» «В кадровой политике мы применяем системный подход»

Как в Сахалинской области решается вопрос кадрового дефицита

РБК
Десять цветов Десять цветов

Самые древние и почитаемые традиционные ремесла – часть культурного кода Мьянмы

Вокруг света
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Жила-была золотая рыбка Жила-была золотая рыбка

Как золотые рыбки из аквариумов угрожают экологии

Наука и жизнь
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Учимся понимать наши растения Учимся понимать наши растения

Легко прочитать, как именно надо ухаживать за цветком, но почему именно так?

Наука и жизнь
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Плетущие судьбы Плетущие судьбы

Послания, зашифрованные в орнаментах и узорах России

Вокруг света
Непростая материя Непростая материя

Секреты, которые скрывают узоры ивановских тканей

Вокруг света
Если на месте не сидится Если на месте не сидится

Все существа, начиная с самых первых, неустанно пытались обрести движение

Наука и жизнь
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
«Галилея археологов» «Галилея археологов»

Археологи давно борются с искушением перекопать поглубже всю Святую Землю

Знание – сила
Верни мой каменный топор Верни мой каменный топор

Вновь изобрести технологии каменного века занимательно, но зачем это нужно?

Вокруг света
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Одной из тем обсуждения в научной фантастике ХХ века была космическая экспансия

Наука и жизнь
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Новости науки Новости науки

Обнаруженная в ранней Вселенной грандиозная галактика и другие новости науки

Знание – сила
В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз

Сравнительная анатомия – старая наука, интеллектуальный опыт которой очень богат

Знание – сила
Липецк: за рулем и пешком Липецк: за рулем и пешком

Как в Липецкой области мастера восстанавливают связь между прошлым и настоящим

Вокруг света
Бурялом Бурялом

Перед ним появилась огромная голова зверя с вытянутой мордой и острыми ушами...

Наука и жизнь
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Пережившие века Пережившие века

Обережные символы и представления о прекрасном, вшитые в традиционные ремесла

Вокруг света
«Картинки» натуралиста «Картинки» натуралиста

Что отражено в русских названиях птиц из семейства куликов?

Наука и жизнь
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Техпарад Техпарад

Выстрел «Авророй», космос на 3D-принтере и тактильные виртуальные переживания

ТехИнсайдер
Открыть в приложении