Что вообще можно посчитать в ближайшее время с помощью квантовых компьютеров?
Пока речь шла об универсальном квантовом компьютере, который работает при помощи квантовых логических операций. Но есть и совершенно другое, параллельно развивающееся направление так называемых квантовых симуляторов — это устройства, которые почти «в живую» моделируют квантовые системы.
Суть в том, что квантовые симуляторы сами по себе являются квантовыми объектами. Поэтому если необходимо промоделировать какую-либо задачу, связанную с физикой или квантовой химией, но трудно реализуемую на обычном компьютере, то можно просто составить из кубитов модель нужной молекулы и ее поведение просчитать. И уже показано, что такой подход работает. Например, таким образом были получены расчеты спектра энергии молекулы водорода и нескольких других простых соединений. Мы просто соединяем кубиты вместе и за счет их взаимодействия, не вдаваясь в детали вычислений, получаем результат.
Задачи, которые до сих пор решались в этой области, пока и не имели практической ценности, но помогли проверить, действительно ли квантовый компьютер будет работать здесь более эффективно. И сейчас появляются более практические задачи, связанные, к примеру, с построением новых материалов или моделированием фотосинтеза. Microsoft например, сейчас инвестирует немалые деньги в создание искусственного фотосинтеза с использованием квантовых симуляторов.