Берегите свои пятки

                Все мы когда-то учились в школе и наряду с известными точными или гуманитарными науками осваивали физику. Неважно пригодились эти знания по жизни или нет, но, бесспорно, общие представления об окружающем мире заметно расширились.Больше того, именно в настоящее время знания в области физики, химии и особенно математики играют основополагающую роль в освоении инновационных цифровых и компьютерных технологий.
                Не станем говорить о физике в целом, нас заинтересует определенное направление, которое активно развиваясь буквально «наступает на пятки» теперь уже некогда прогрессивным цифровым технологиям. Как нам всем хорошо известно, физика, изучающая явления, происходящие в области элементарных частиц, называется квантовой. Вот о ней мы и будем говорить.
                В школе эту область физики проходили поверхностно, как бы вскользь, но некое представление мы все же имеем. Многие законы классической механики, сформулированные еще Исааком Ньютоном для нашего реального макромира, в условиях микромира не работают. Если законы Ньютона описывают характер взаимодействия между твердыми телами, то они не могут объяснить взаимодействие между объектами на уровне элементарных частиц.
                Годом рождения квантовой физики, по общему согласию, принято считать одна тысяча девятисотый. Немецкий ученый-физик Макс Планк изучал законы теплового излучения нагретых тел. В ходе экспериментов, для оптимизации расчетов, он ввел понятие «квант», которым назвал минимально возможную порцию излучаемой энергии. Альберт Эйнштейн подхватил эту идею и первым из ученых выдвинул предположение: сам свет состоит из квантов или фотонов. Так вообщем-то и родилась квантовая механика.
                В 1930 – 1940 годах по всему миру начались активные исследования полупроводниковых материалов. Их свойства стало возможным описать с помощью квантовой механики. На основе многочисленных опытов, изысканий и расчетов были созданы первые полупроводниковые транзисторы, которые породили эру цифровых технологий и стали главной составляющей электроники. В 1954 году советские ученые Николай Басов и Александр Прохоров разработали первый квантовый генератор света, или лазерное устройство, управляющее потоком фотонов.
                Сегодня внимание к развитию квантовых технологий во многом связано с возможностью квантовых вычислений или, иначе говоря, с идеей создания и использования сверхмощных квантовых компьютеров. Эти инновационные компьютеры призваны решать такие сложные задачи, которые ранее недоступны человечеству, не под силу уже привычным, цифровым.
                Впервые идею использования в вычислениях квантовых эффектов предложил американский физик, лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман. А в 1980 году советский математик Юрий Манин описал идею квантовых вычислений. Сейчас индустрия квантовых вычислений, как считает Руслан Юнусов – сооснователь Российского квантового центра, находится на этапе «шумных квантовых процессов среднего масштаба».
                В самом ближайшем будущем прогнозируется появление квантовых компьютеров, которые будут существенно эффективнее классических в решении задач с большим количеством переменных, таких как моделирование и оптимизация в разных сферах деятельности человека. Необходимо отметить, что рынок уже полным ходом учится применять квантовые вычисления в современных реалиях. В логистике их используют для маршрутизации транспортных систем и составления расписаний. В финансах используют для оценки рисков, оптимизации инвестиционных портфелей и кредитного скоринга.
                Компании промышленного направления проводят эксперименты по использованию квантовых компьютеров для моделирования новых лекарств и «сборки» геномов, оптимизации работы энергосетей, разработки новых материалов, аэро – и гидродинамических расчетов.Появление мощных квантовых компьютеров бесповоротно изменит будущее человечества. За технологическим переворотом придут масштабные изменения в жизни общества.