Квантовые технологии стремительно движутся от сложнейших экспериментов, проводить которые возможно только в стенах лабораторий к применению на практике в самых разных сферах жизни.
В основе квантовых технологий лежат кажущиеся парадоксальными для людей далеких от науки законы квантовой механики. В микромире частицы могут находиться в нескольких состояниях одновременно (суперпозиция) и оставаться связанными на огромных расстояниях (запутанность). Эти эффекты уже используются для создания принципиально новых систем вычислений и связи. Вот пять направлений, где квантовые технологии уже вскоре могут дать ощутимые результаты и даже изменить нашу жизнь.
Открытия в медицине и материаловедении
Квантовые компьютеры используют кубиты — квантовые биты, которые, в отличие от обычных единиц и нулей, могут существовать во множестве состояний. Это позволяет моделировать огромное число вариантов взаимодействия атомов и молекул одновременно, причем делать это с точностью, недостижимой даже для суперкомпьютеров. Для фармацевтики это означает ускоренную разработку лекарств, для материаловедения — создание эффективных батарей, катализаторов и сплавов. Ученые уже разрабатывают гибридные алгоритмы, где квантовые вычисления дополняют обычные, сокращая годы лабораторной работы до недель.
Сенсоры для навигации, медицины и экологии
Квантовые сенсоры способны улавливать изменения, недоступные обычным приборам. Они могут направлять корабли и самолеты без спутников GPS, считывая вариации магнитного и гравитационного полей Земли. В медицине такие сенсоры обещают более чувствительную и быструю диагностику, а в экологии — раннее предупреждение о сейсмической активности и обнаружение следовых количеств загрязняющих веществ.
Источник: hi-tech.mail.ru