Реальные квантовые устройства уже работают под водой, в беспилотниках и на благо медицинской диагностики. Научный директор Российского квантового центра Алексей Акимов рассказал Наука Mail, какие направления квантовых технологий сегодня ближе всего к практическому применению.
По мнению физика, наиболее зрелой и коммерчески востребованной областью на сегодняшний день являются квантовые сенсоры. Они используют сверхчувствительность квантовых систем к малейшим изменениям магнитного поля, ускорения или гравитации.
«Квантовые сенсоры уже сейчас активно внедряются в инерциальную навигацию. Это навигация без спутников, которая критически важна там, где сигнал GPS недоступен: под водой, в тоннелях, в условиях помех», — объяснил Акимов.
Принцип работы таких устройств прост: измеряя ускорение и повороты с помощью атомных интерферометров или NV-центров в алмазе, а также сверяясь с картами магнитного поля Земли, устройство вычисляет свои координаты с точностью, сопоставимой со спутниковой. Подобные системы уже проходят испытания на подводных лодках и перспективных беспилотных летательных аппаратах.
Другое важное применение — разведка полезных ископаемых. Квантовые магнитометры способны обнаружить аномалии магнитного поля, указывающие на залежи руды, нефти или газа, быстрее и точнее традиционных методов. В медицине сверхчувствительные датчики магнитного поля помогают регистрировать биомагнитные сигналы сердца и мозга, что открывает путь к более ранней диагностике заболеваний.
«Следом по зрелости идут квантовые вычисления. Хотя до универсального квантового компьютера еще далеко, уже сейчас некоторые оптимизационные задачи — например, маршрутизация транспорта или управление инвестиционным портфелем — решаются на существующих квантовых устройствах и приносят компаниям реальную прибыль», — добавил эксперт.
А вот квантовая связь, технически вполне реализуемая, пока не находит широкого коммерческого спроса: проще и дешевле защищать информацию с помощью постквантовых криптографических алгоритмов.
Таким образом, настоящая новая технологическая революция сейчас происходит не там, где создаются «квантовые батареи будущего». О том, почему к подобным ярким заголовкам стоит относиться со здоровым скепсисом и каких прорывов ждать в других областях квантовой науки, читайте в полном интервью Алексея Акимова для Наука Mail.
