Что такое фотоника: часть 2

Продолжаем разбираться, что такого классного в фотонике и почему тысячи ученых по всему миру обращаются к этой области. 

В первом выпуске мы разобрались, что фотон – это самая элементарная частица, способная переносить электромагнитное взаимодействие. Волны фотонов – это и есть свет. На их основе сейчас ведутся работы по разработке роутеров Li-Fi (более быстрый аналог Wi-Fi), а также квантовых компьютеров. Но с последними все не так просто.

«Квантовые компьютеры почти как футбол в России: все про них что-то знают и могут о них рассуждать. Но каких-то глубоких знаний не хватает. Во-первых, потому что тема сложная, а во-вторых, потому что скорость добавления новых знаний очень велика. Поэтому очень важно очертить современный ландшафт и понять, на какой стадии сейчас находятся исследования в области квантовых вычислений», — говорит Иван Иорш, научный сотрудник физико-технического факультета, руководитель Международной научной лаборатории фотопроцессов в мезоскопических системах Университета ИТМО.

Так о системах, подобных NISQ, говорил ученый Александр Кириенко, участник программы ITMO Fellowship.

«На сегодняшний день квантовый компьютер — это очень узконаправленное устройство, которое может быстро решать какие-то задачи. Например, можно понять, какие процессы происходят в молекулах, которые мы не можем исследовать на сегодняшний день. Есть процесс Габера — Боша, благодаря которому мы можем произвести азот при температуре 2000 градусов Цельсия. Азот, как известно, является удобрением. Но в то же время есть биологический процесс, который позволяет делать это при обычной температуре и в нормальных условиях. Мы до сих пор не научились его использовать, потому что молекулы, которые в этом участвуют, чересчур сложны, и мы не знаем, какие реакции там происходят. Если мы возьмем квантовый компьютер и применим даже существующие алгоритмы, мы сможем найти основное возбужденное состояние квантовой системы, предсказать скорость реакции и предложить новые катализаторы. Таким образом, мы, например, смогли бы сократить использование природного газа на величину от 2 до 5%. На самом деле это гигантские суммы денег, которые можно было бы сэкономить».

Дополнительно о разработке квантовых компьютеров можно прочитать здесь, здесь и здесь.

Персоны
  • Иван Иорш

    Научный сотрудник лаборатории «Метаматериалы» Университета ИТМО

Архив по годам:
Пресс-служба