- Чем квантовые вычисления отличаются от нынешних - если говорить для "чайников"?

Квантовые вычисления представляют собой последовательность логических операций над отдельными ячейками информации в соответствии с квантовым алгоритмом вычислений, как и в обычном компьютере. Принципиальное отличие состоит в том, что ячейками информации являются не двоичные биты (ячейки памяти), а квантовые биты или кубиты (q-биты). Они содержат в себе квантовую информацию, и емкость такой квантовой ячейки - два бита классической информации. Соответственно, отличаются и логические операторы или гейты, которые взаимодействуют с кубитами по законам квантовой физики. Следующие основные законы квантовой физики действуют во время квантовых вычислений:

1. суперпозиция двух или более дискретных чистых квантовых состояний;

2. квантовый параллелизм, когда логическая операция выполняется одновременно над всеми 2^L квантовыми состояниями L-разрядного квантового регистра;

3. Такое таинственное явление, как «запутывание» (квантовая нелокальность), т. е. упорядоченное взаимодействие на расстоянии удаленных квантовых кубитов, когда они  «чувствуют друг друга на расстоянии»;

4. Квантовое измерение – процедура определения квантового состояния квантового объекта, кубита.

- Будет ли в квантовом компьютере действовать свет вместо электрического тока?

Оптические квантовые компьютеры, в которых свет будет коммуникационной средой между молекулярными кубитами и гейтами в наноструктурах – это наиболее реальная перспектива их устройства и функционирования.

- Насколько квантово-нейронный компьютер будет превосходить обычный, электрическо-кремниевый?

Превосходство виртуального квантового нейрокомпьютера (ВКНК) над обычным ПК оценивается по различным параметрам: производительность, стоимость, расход оборудования, класс сложности решаемых задач, технологичность изготовления и эксплуатации, помехоустойчивость и надежность, доступность для широкого пользователя, простота программирования, обучаемость и т. д. ВКНК на порядки превосходит ПК по всем этим показателям.

- Что такое "кубиты"?

Кубит (q-бит) квантовый физический объект или ячейка квантовой единицы информации, которая может до момента квантового измерения находиться в состоянии суперпозиции, т. е. в любом промежуточном динамическом вероятностном состоянии между «0» и «1».

 - Система мощностью в 64 кубита - насколько она мощнее 16-кубитных?

Так же, как число 2⁶⁴ отличается от числа 2¹⁶ , которое, в частности, равно 64 000.

Это столько операций за один такт выполняет КК.

- КК будут меньше нынешних ЭВМ? Или тех же размеров - но неизмеримо больших возможностей?

Все зависит от элементной базы или физики кубитов. Если потребуется для изготовления компьютера сверхнизкие температуры и множество управляемых от ПК лазеров, то это будет громоздкое и дорогостоящее устройство. В нано-молекулярном исполнении ВКНК будет умещаться на ладони.

- Соль предлагаемой технологии - перевод физических элементов аппаратуры в виртуальное дискретное пространство "пространство-время-частота". Давайте попробуем пояснить это опять-таки для "чайников". Зачем это делается?

Квантовый алгоритм вычисления реализуется конкретной квантовой цепью или квантовой сетью, представляющей собой множество связанных между собой гейтов и кубитов. Это требует для сложных алгоритмов большого расхода аппаратуры. Виртуальные нейронные сети позволяют выполнять быстрые вычисления в виртуальном вероятностном пространстве при ничтожном расходе оборудования. Второе их преимущество в возможности обучения или перестройки сети в реальном времени, чего не допускает обычный подход к построению квантовых вычислителей.

- Этого действительно не делают на Западе?

Нам не известны открытые в настоящее время подобные работы ни у нас в России, ни за рубежом.

- Очень прошу рассказать, когда в СССР началась эта работа? И где, в каком НИИ? Мы в статье не назовем имя Цыганкова, скрыв его под каким-нибудь псевдонимом.  Лично для меня очень важно показать, что все было начато как раз в СССР - и теперь необходимо довести до конца его разработки.

Скрывать имя Цыганкова и НИИ, где в СССР в 1966 году родилась парадигма «ЭМБРИОН», создан первый образец виртуального нейрокомпьютера и зафиксирован приоритет его создания нет смысла, т.к. подробное изложение истории его рождения с именами и фотографиями руководителей и разработчиков опубликованы в монографии Цыганков В.Д. «Виртуальный нейрокомпьютер «ЭМБРИОН», М. Синтег, 2005., где также описаны примеры его успешного применения.

- Давайте, скрыв настоящее имя вашей фирмы, скажем - что это группа смелых предпринимателей и исследователей. Скажите немного о том, чем вы занимаетесь?

Что вам удалось уже сделать на этом пути? Что это за макеты КК, что вы строите? Что уже построили? Видимо, это стоило совсем не миллиарды долларов.

Мы строим недорогой, по сравнению с традиционными разработками в мире,  виртуальный квантовый нейрокомпьютер (ВКНК) с разрядностью 64-128 кубитов. В настоящее время разработан макет квантового вычислителя, реализующего квантовый алгоритм Дойча-Джозса на трех кубитах. Устройство работает в нормальных температурных комнатных условиях.

- Время изготовления  рабочего 64-х кубитного образца универсального квантового компьютера – 15 месяцев. Это будет уже настоящий КК? Понятное дело, со всеми недостатками опытного образца, с "детскими болезнями" - но все же да или нет?

Это будет настоящий универсальный квантовый вычислитель или квантовый компьютер (КК) для решения любой сложной, недоступной для обычного ПК и современных суперЭВМ, задачи с заданной разрядностью входных данных, для которой имеется квантовый алгоритм вычислений.

23 июля 2007 г. Москва