Цифровая революция. Преимущества и риски. Искусственный интеллект и интернет всего

Еще одна ключевая задача лаборатории – построить первый в стране квантовый компьютер, который может взломать зашифрованное сообщение за считанные секунды.

Китайские физики разработали и протестировали прототип квантового компьютера, использующего фотоны, который продемонстрировал квантовое превосходство на модельной вычислительной задаче, связанной с «сортировкой» фотонов в оптической цепи.

Квантовый компьютер создатели назвали Jiuzhang (Цзючжан), это сочетание переводится как «девять глав», или «девять частей», название отсылает к древнему китайскому трактату «Математика в девяти книгах». Результаты решения модельной задачи «сортировки» на таком компьютере квантов света – фотонов опубликованы в начале декабря 2020 года в Science. Коллектив из 24 авторов в основном представляет Научно-технический университет Китая в г. Хэфэй и ещё несколько научных заведений КНР.

На определённых задачах квантовые компьютеры в теории способны значительно превосходить по производительности компьютеры стандартной архитектуры. Такое их желаемое свой ство называют квантовым превосходством (quantum supremacy).

Новому квантовому компьютеру Jiuzhang потребовалось около 200 секунд, чтобы произвести вычисления, тогда как самому быстрому суперкомпьютеру в мире потребовалось бы для этого около 2,5 млрд лет. Это яркий пример квантового превосходства, когда сложная задача решается быстрее в триллионы раз. Решить сложную вычислительную проблему с помощью классического компьютера чрезвычайно сложно, а иногда и вовсе невозможно, но теоретически ее можно эффективно решить с помощью квантовых методов.

Исследовательские группы под руководством Цзянь-Вэй Пэна в лабораториях Китайского научно-технологического университета в Хэфэе и Шанхае сконструировали и запрограммировали фотонный компьютер Jiŭzhāng, имеющий квантовое превосходство в сравнении с компьютером Sycamore от Google, который полагается на технологию электронных сверхпроводников.

3) Интегральные схемы или полупроводники.

Проблема в сложности цепочки поставок полупроводников. Тайваньская TSMC и южнокорейская Samsung – два самых продвинутых производителя микросхем, но они полагаются на инструменты из США и Европы. Поскольку в Китае нет компаний, которые могут разрабатывать и производить инструменты, необходимые его производителям микросхем, он полагается на компании из других стран. Это то, что Китай хочет изменить.

В своем пятилетнем плане Китай заявляет, что сосредоточит внимание на исследованиях и разработках в области инструментов проектирования интегральных схем, ключевого оборудования и основных материалов. Чипы невероятно важны, потому что они входят во многие устройства, которые используют люди, например, смартфоны, но они также важны для других отраслей.

4) Наука о мозге.

Китай планирует исследовать такие области, как предотвращение заболеваний головного мозга. Также он планирует изучить «вычисления, вдохновленные мозгом», и «технологию слияния мозга и компьютера». Подобная работа уже ведется в США в компании Илона Маска Neuralink. Маск работает над имплантируемыми интерфейсами «мозг-чип» для соединения людей и компьютеров.

5) Геномика и биотехнология.

К концу 2022 году продукция биологической индустрии Китая, как предполагается, достигнет 10 трлн юаней (1 доллар США – 6,5 юаней). С 2011 года совокупный среднегодовой рост биоиндустрии Китая превышал 15 %. По объему производства ферментативной продукции Китай занимает первое место в мире, страна также лидирует в мире по годовому объему потребления биоэнергии. В регионе Пекин – Тяньцзинь – Хэбэй, в дельтах рек Янцзы и Чжуцзян сформированы кластеры биологической индустрии.

После вспышки коронавируса в 2020 году важность биотехнологий возросла. Китай заявляет, что сосредоточится на «инновационных вакцинах» и «исследованиях биологической безопасности».

6) Клиническая медицина и здоровье.

Китайские исследования будут сосредоточены наизучении прогрессирования рака, сердечно-сосудистых, респираторных и метаболических заболеваний. Правительство также заявляет, что будет исследовать некоторые «передовые» технологии лечения, такие как регенеративная медицина. Это касается лекарств, которые могут восстанавливать поврежденные клетки, ткани и органы. Китай заявляет, что он также будет изучать ключевые технологии для профилактики и лечения основных инфекционных заболеваний.

7) Глубокий космос, глубокие земли, глубокие морские и полярные исследования.

В последнее время освоение космоса является одним из приоритетов Китая. Пекин заявил, что сосредоточится на исследованиях «происхождения и эволюции Вселенной», исследовании Марса, а также глубоководных и полярных исследованиях. В декабре 2020 года китайский космический корабль вернулся на Землю, доставив камни с Луны. Это был первый раз, когда Китай запустил космический корабль с внеземного тела, и впервые он собрал образцы грунта Луны.

В июле 2020 года Китай запустил миссию на Марс под названием Tianwen –1.