Физик: Квантовата теория е в основата на много нови технологии

Квантовата теория става на около 100 години и вече оставя голям отпечатък върху човечеството, като ООН обяви 2025 г. за годината на квантовата наука и технологии. Голяма част от технологиите, с които вече разполагаме - лазери, медицински апарати, рентген, ядрено-магнитен резонанс, полупроводниковата революция - се базират на квантовата механика. Но тя продължава да е обвита в мистерия и загадъчност, коментира доц. д-р Боян Торосов, Институт по физика на твърдото тяло - БАН, в предаването "Бизнес старт" с водещ Христо Николов. 

"Квантовата наука се очертава да става все по-важна с навлизането на следващото поколение квантови технологии." 

През последните десетилетия навлизат нови квантови технологии, където са работи на много по-ниско ниво на единични квантови системи като атоми и фотони. Това позволява развитието на квантови компютри и комуникации, обясни Торосов.

Финанси и лекарства

Има компании, които вече продават квантови компютри, но развитието в областта тепърва предстои, предупреди Торосов. 

"Тези машини все още са прототипи, които са много интересни за учените, позволяват да се правят различни експерименти, но целта е да се направи скалируем квантов компютър с голям брой квантови битове, с ниски степени на грешка, което вече да позволяват решаването на реални проблеми."

Големи компании като IBM и Google работят усилено с университети и често обявят значими пробиви, но в индустрията често се спекулира какво е постигнато с помощта на квантови компютри, каза Торосов и даде за пример скорошно съобщение от HSBC.

"Като прочете човек самата научна публикация, вижда повече червени флагове от събор на Бузлуджа. Некоректно е. Общо взето твърдят, че правят нещо, което е по-скоро манипулиране на данните, така че да изглежда като нещо, което се е случило, а реално – не."

Едно от потенциалните приложения на квантовите компютри е във финансовия сектор за изчислението на сложни финансови инструменти, каза Торосов.

"Лично за мен по-интересният аспект е фармация и материалознание. Идеята на квантовите компютри е да симулират квантови системи. Класическите компютри трудно се справят със симулиране на взаимодействие на молекули. Просто това е сложна изчислителна задача, но квантовите компютри са подходящи за това."

Има големи очаквания и всяка година се случват впечатляващи резултати - а и тази година Нобеловата награда за физика бе присъдена в областта на квантовата наука. Това обяснява донякъде и големият скок в цените на акциите на компании, които разработват квантови компютри, смята Торосов. Близо сме до практически голям пробив, но колко близо - не може да се определи, добави той.

Колаборация с Джон Мартинис

Канадски стартъп, за който Торосов работи, е в колаборация с компанията на Джон Мартинис, един от носителите на Нобеловата награда през 2025 г. (бел. ред. – неотдавна беше създадена групата Quantum Scaling Alliance, в която влизат Qolab на Джон Мартинис и канадският стартъп 1QBit, където работи Боян Торосов).

"Нашата цел е да построим скалируем квантов компютър, който да постигне практическо квантово превъзходство и в тази стати описваме всички... Има прототипи. Следващата стъпка е това да се скалира и да се доведе вече до решаване на реални практически задачи. Пътят е дълъг."

Квантовите компютри са мултидисциплинарна област, обясни Торосов. Има нужда от физици, теоретични експериментатори, математици, компютърни учени, инженери. 

"Това изисква усилието на хора с най-различни знания и умения."

Квантовите компютри не се разглеждат като алтернатива на класическите, а като допълнение към тях. Като всяка нова технология и тази носи рискове, като например опасения, че с квантов компютър ще може да се разбие всяка криптографска система. Това все още не е възможно, но вече се говори за пост-квантова криптография, каза Торосов.

Квантови технологии в България

Европейският съюз разпознава важността на технологията и инвестира сериозно в университетски групи, но има и серия от стартъпи, които се опитват да развият индустрията.

"В България също се работи в тази посока, в Центъра по квантови технологии към Физическия факултет на Софийския университет. Заели сме се сериозно с тази задача да направим България сериозен играч в тази област и съответно обучаваме бакалаври, магистри, имаме докторанти. Подготвяме почвата за все повече повече специaлисти в тази област." 

Първите български стартъпи в областта на квантовите технологии все още не са се родили, но "това също е планирано като стъпка за близкото бъдеще", добави Торосов.

В петък ще се проведе есенният ден на отворените врати на Физическия факултет на СУ, като освен популярна лекция за квантовите компютри, посетителите ще могат да посетят лаборатории и да се запознаят с науката, която се прави във факултета.

Целия разговор може да гледате във видеото на Bloomberg TV Bulgaria