Мурманчане разбирались в тонкостях квантовой физики и знакомились с квантовыми технологиями на лекции популяризатора науки, физика Дмитрия Чермошенцева. Лекцию организовала 9 июня команда Информационного центра по атомной энергии (ИЦАЭ) Мурманска в рамках федерального сетевого проекта «Энергия науки».

Дмитрий Чермошенцев – старший научный сотрудник Российского квантового центра, младший научный сотрудник Сколтеха и руководитель группы в «Росатом – Квантовые технологии».

«Энергия науки» в Мурманске началась со встречи Дмитрия с чемпионами интеллектуального турнира «BrainShaker. Юниоры-2024» — командой «QR-котики». Победа в турнире принесла ребятам возможность принять участие в уникальном просветительском событии ИЦАЭ Мурманска и в неформальной обстановке пообщаться с  настоящим учёным.

«Мы очень любим ИЦАЭ и BrainShaker! О турнире мы узнали от руководителя команды, она прочитала пост в соцсетях. Мы пришли, и нам очень понравилось. Это такой уникальный формат, на который мы каждый раз приходим с удовольствием», — рассказала участница команды Елизавета Шаньгина. – «Победа в этом году стала неожиданной, но от этого не менее приятной».

В компании Дмитрия ребята отпраздновали триумф научного знания и эрудиции. Они рассказали учёному, что планируют поступать в университеты на технические специальности: многие выбрали будущее в сфере информационных технологий, а кто-то пойдет учиться на физтех. А Дмитрий Чермошенцев на простых примерах разобрал принципы работы квантового компьютера, рассказал, почему в своё время Макс Планк вполне мог стать жертвой культуры отмены и объяснил с помощью носков понятие квантовой запутанности.

А позже вечером популяризатор науки прочёл для горожан лекцию «Квантовые технологии: причём здесь котики?» на борту атомного ледокола «Ленин» в ИЦАЭ Мурманска.

Что такое кванты? По каким законам работает квантовый мир? Почему попытка измерения «схлопывает» квантовое состояние? И для каких задач будут использоваться в будущем квантовые компьютеры? Ответы на эти и многие другие вопросы дал эксперт в своём выступлении.

«На самом деле, квантовые технологии появились достаточно давно. Суперстарт квантовых технологий пошёл после первой квантовой революции, которая произошла в середине XX века с появлением двух очень важных устройств: транзистора и лазера. Первый транзистор появился в 1947 году и дал начало всей электронике, а также телефонам, которыми мы все с вами пользуемся», — пояснил Дмитрий Чермошенцев.

Первая квантовая революция привела к созданию компьютеров и других важных устройств. И все вычислительные устройства значительно эволюционировали. Наблюдая это, Гордон Мур сформулировал закон, согласно которому каждые 2 года размер транзистора уменьшался в 2 раза. Эволюция происходила прогнозируемо до 2010-х годов. А к современности при условии соблюдения закона Мура размер транзистора должен был уже сравняться с размером атома. Так как это невозможно, а количество задач, возникающих перед человечеством, увеличивается, возникает потребность в более мощных устройствах – квантовых компьютерах.

Квантовые компьютеры, в отличие от классических, смогут существенно быстрее работать с большими объёмами данных, создавать лекарства и новые материалы, обучать искусственный интеллект и многое другое благодаря кубитам, которые взаимодействуют по законам квантового мира, например, находясь в состоянии суперпозиции – существуя одновременно в двух и более состояниях.

Но квантовые системы довольно капризны и хрупки. «Есть свойство квантовых систем уходить из состояния суперпозиции, если на них что-то воздействует. Например, какой-нибудь электромагнитный сигнал с телевышки или механические вибрации. Так квантовый компьютер на ледоколе лучше бы не собирать, потому что когда мы идём по льдам, всё сильно вибрирует. А квантовые системы это очень не любят. Это одна из причин, почему квантовые компьютеры так долго собираются, — нужно на время решения сложных задач оградить систему от влияния нашего классического мира», — объяснил учёный.

В завершение выступления он продемонстрировал несколько примеров реализации квантовых технологий в современном мире и предположил, когда может быть создан экономически эффективный квантовый компьютер, решающий полезные задачи.

После лекции слушатели получили возможность задать эксперту вопросы, а авторы самых сложных и интересных, по мнению эксперта, вопросов получили в подарок научно-популярные книги по квантовой физике.

«Мы с друзьями всегда посещаем лекции ИЦАЭ, чтобы узнать что-то новое, и с удовольствием открываем для себя разные области научного знания. Квантовая физика и квантовые технологии – это как раз одна из таких областей. Конечно, за два часа нельзя утверждать, что мы поняли квантовую физику. Но мы поняли, что те технологии, которые раньше казались невероятными, уже вполне жизнеспособны в нашем современном мире», — поделилась впечатлениями завсегдатай мероприятий ИЦАЭ Мурманска Виктория Жирнова.

Проект «Энергия науки» создан сетью ИЦАЭ, чтобы знакомить жителей страны с новейшими научными открытиями и идеями. Лучшие популяризаторы, учёные и научные журналисты из разных регионов рассказывают о самых передовых экспериментах и теориях, открытиях и гипотезах.