Дмитрий Чермошенцев о квантовых компьютерах feat. @ChemistryEasy

Дмитрий Чермошенцев о квантовых компьютерах feat. @ChemistryEasy

00:05 Введение в квантовую механику

• Александр Иванов рассказывает о своем проекте "Химия просто" и экспедиции на Северный полюс.
• Дмитрий, представитель российского квантового НТ, объясняет, что такое кванты и как они работают.
• Кванты обладают корпускулярно-волновым дуализмом, что позволяет им вести себя как частицы и волны одновременно.

01:59 Применение квантовых технологий

• Квантовые технологии мощнее классических компьютеров и более безопасны.
• Вторая квантовая революция уже началась и интегрируется в жизнь крупных компаний.
• Квантовая криптография защищает данные от взлома, используя фотоны для кодирования секретных ключей.

03:52 Квантовые компьютеры и их угрозы

• Квантовые компьютеры могут взломать современные протоколы криптографии.
• Квантовая криптография использует фотоны для генерации и передачи секретных ключей.
• Квантовые компьютеры могут быть использованы для защиты данных, но также представляют угрозу.

05:47 Примеры использования квантовых технологий

• Квантовые сети и спутники обеспечивают безопасную передачу данных на большие расстояния.
• В российском квантовом центре реализуются системы защищенных видеозвонков.
• Квантовые спутники могут передавать сигналы между городами, обеспечивая безопасность.

07:57 Будущее квантовых компьютеров

• Квантовые компьютеры проходят путь от лабораторий до массового производства.
• Прототипы квантовых компьютеров уже существуют, но пока они большие и сложные.
• Квантовые компьютеры будут дополнять классические, решая задачи, которые классические не могут.

11:55 Квантовые компьютеры и сверхпроводимость

• Квантовые компьютеры могут работать при низких температурах, что связано с проводимостью материалов.
• Корейские ученые показали сверхпроводимость при 150 градусах Цельсия.
• Задача разработчиков квантовых компьютеров - снизить паразитные эффекты, такие как тепловые шумы и вибрации.

13:48 Защита квантовых состояний

• Квантовые состояния должны быть защищены от внешних шумов и классических воздействий.
• Декогеренция происходит, когда квантовое состояние переходит в классическое из-за внешних факторов.
• Квантовый компьютер должен работать в сложном запутанном состоянии, чтобы избежать декогеренции.

15:55 Кубиты и их использование

• Кубит - это элемент информации, который может находиться в состоянии суперпозиции.
• Кубиты позволяют одновременно анализировать множество возможных состояний.
• Квантовый компьютер решает задачи, требующие перебора множества вариантов, быстрее, чем классический компьютер.

20:52 Пример задачи для квантового компьютера

• Пример задачи: покупка акций 10,000 компаний.
• Классический компьютер не сможет решить эту задачу за разумное время.
• Квантовый компьютер с 10,000 кубитами решает задачу мгновенно, анализируя все возможные варианты одновременно.

22:46 Диты и их применение

• Диты - это "мозг в мозгу", позволяющие строить вычисления в большей размерности.
• Использование дитов может привести к новым возможностям в квантовых вычислениях.

23:38 Многомерная система и квантовые компьютеры

• Многомерная система может быть сведена к двоичной системе счисления.
• Использование ионов с четырьмя состояниями позволяет создавать больше кубитов.
• Пример: 8 ионов с четырьмя состояниями могут создать 16 кубитов.

24:53 Преимущества квантовых компьютеров

• Квантовые компьютеры решают задачи быстрее, чем классические.
• Создание и управление квантовыми частицами проще, чем классическими.
• Пример: первый 16-кубитный квантовый компьютер на ионах иттрия.

27:41 Квантовые сенсоры и их применение

• Квантовые сенсоры позволяют создавать точные детекторы и часы.
• Пример: детекторы магнитных полей для диагностики заболеваний мозга.
• Квантовые детекторы могут детектировать слабые поля, что важно для медицины.

29:37 Точные часы и их применение

• Квантовые часы могут быть более точными, чем классические.
• Пример: атомные часы на спутниках и кораблях для точной навигации.
• Квантовые часы минимизируют влияние гравитации на точность.

32:29 Применение квантовых компьютеров в промышленности

• Квантовые компьютеры могут оптимизировать материалы для ледоколов.
• Моделирование химических реакций и энергетических структур молекул.
• Квантовые компьютеры помогают решать задачи логистики и упаковки грузов.

36:18 Применение квантовых технологий на ледоколах

• Квантовые коммуникации могут использоваться для передачи защищенной информации на ледоколах.
• Квантовые компьютеры могут быть полезны для моделирования распространения ледников и других задач.
• Квантовые компьютеры могут работать независимо от классических компьютеров и нейронных сетей.

38:14 Взаимодействие квантовых и нейронных сетей

• Квантовые вычисления и искусственный интеллект могут дополнять друг друга.
• Искусственный интеллект помогает оптимизировать работу квантовых компьютеров.
• Квантовые технологии активно используются в машинном обучении.

40:06 Советы для интересующихся квантовой физикой

• Занимайтесь тем, что вам интересно, и не заставляйте себя.
• Наука важна для создания технологий и понимания мира.
• Уделяйте должное внимание учебе, особенно физике и математике.

42:00 Рекомендации по литературе и обучению

• Книга "Отличная квантовая физика" Александра Львовского полезна для начинающих.
• Книга "Основы квантовой теории информации" является основой для изучения квантовой физики.
• Курсы в институтах и поступление в сложные вузы важны для развития.

44:17 Заключение и советы

• Не стесняйтесь задавать вопросы, даже если они кажутся глупыми.
• Используйте онлайн-ресурсы для обучения.
• Присоединяйтесь к команде, если вы талантливы и любите математику и физику.