Каждый год на Темзе, недалеко от моста Путни на юго-западе Лондона, две гребные команды готовятся к шестикилометровой гонке вдоль реки.

Два экипажа представляют Оксфордский и Кембриджский университеты, а гонка транслируется в прямом эфире по британскому телевидению. В последние годы происходили стычки, мятежи, сбои, а в прошлом году обе команды жаловались на загрязнение воды из-за разлива сточных вод.

Это не только неочищенные сточные воды, это грубая конкуренция, и гонка определяет конкуренцию, которая происходила между университетами на протяжении веков. Оксфорд и Кембридж могут быть известны как Оксбридж, но единственное, что у них общего, — это слово «портфолио».

Теперь они находятся на переднем крае современной технологической гонки: стремления стать лидером Великобритании в области квантовых вычислений. Этот конкурс – это не только престиж для каждого вуза; речь идет о позиционировании Великобритании в качестве мирового лидера в области, готовой произвести революцию в различных отраслях — от здравоохранения до финансов.

Квантовый скачок

Квантовые вычисления представляют собой смену парадигмы по сравнению с классическими вычислениями. В то время как традиционные компьютеры используют биты в качестве наименьшей единицы данных, представленной как 0 или 1, квантовые компьютеры используют квантовые биты, или кубиты.

Кубиты могут существовать в состоянии суперпозиции, то есть они могут быть одновременно равны 0 и 1. Это свойство позволяет квантовым компьютерам обрабатывать огромное количество возможностей одновременно, что делает их экспоненциально более мощными для определенных задач.

Запутанность, еще одно квантовое явление, позволяет кубитым соединяться друг с другом таким образом, что состояние одного мгновенно влияет на состояние другого, независимо от расстояния. Эти принципы открывают двери для решения сложных задач, которые в настоящее время находятся за пределами досягаемости классических компьютеров.

Квантовые амбиции Оксфорда

Оксфордский университет уже давно является маяком научных исследований, и его приверженность квантовым вычислениям не является исключением. В июле 2024 года правительство Великобритании объявило о запуске пяти новых исследовательских центров для разработки квантовых технологий, при этом Оксфорд возглавит Центр квантовых вычислений с помощью интегрированных и взаимосвязанных реализаций (QCI3).

Эта инициатива направлена на разработку технологий, необходимых для того, чтобы Великобритания играла ключевую роль в развитии квантовых компьютеров — рынок, оцениваемый в 1,3 триллиона долларов к 2035 году.

Хаб QCI3 объединяет более 50 соисследователей из 18 учреждений по всей Великобритании, сотрудничая примерно с 30 отраслевыми партнерами, которые пообещали поддержку на общую сумму 9,9 млн фунтов стерлингов.

Профессор Эндрю Дейли, главный исследователь хаба QCI3, подчеркивает совместный характер проекта:

«Наш хаб объединяет исследователей с обширным опытом работы на переднем крае аппаратного и программного обеспечения для квантовых вычислений с ведущими экспертами в прикладных областях».

Основанная в 2017 году, Оксфордские квантовые схемы (OQC) — это стартап, первоначально выделенный из вычислительного факультета Оксфордского университета. Она уже является крупнейшим британским производителем квантового оборудования.

Основанная доктором Питером Ликом, ученым с докторской степенью из Кембриджа, который возглавляет свою собственную исследовательскую группу в Оксфорде с 2012 года, QCS в настоящее время работает над решением некоторых из самых больших проблем человечества, от изменения климата до открытия новых лекарств. Компания специализируется на создании квантовых решений, готовых к использованию на предприятии.

OQC построила первый коммерчески доступный квантовый компьютер в Великобритании в Рединге (в часе езды от Оксфорда), став первой компанией Quantum Compute-as-a-Service в Европе и первой в мире, которая развернула квантовый компьютер в коммерческом центре обработки данных, включая интеграцию с высокопроизводительными вычислениями.

В 2022 году OQC привлекла 48 миллионов долларов в рамках серии А — это была крупнейшая серия А в Великобритании в области квантовых вычислений на тот момент. Эти средства используются для инвестирования и найма талантов со всего мира, которые в настоящее время могут похвастаться командой из более чем 100 человек. В 2023 году OQC начала Серия B $100 млн привлекла инвестиции , возглавляемый SBI Investment, ведущим венчурным фондом Японии.

«Великобритания является локомотивом в области квантовых вычислений, почти 70% всех компаний, работающих в области квантовых вычислений, работающих в Великобритании, были либо выделены из британского университета, либо основаны здесь, в Оксфорде. Тем не менее, несмотря на эту прочную основу, государственные инвестиции в суверенные квантовые возможности Великобритании отстают от международных аналогов.

«В недавнем отчете Oxford Economics говорится, что квантовые технологии могут обеспечить серьезный экономический импульс для Великобритании уже в 2040 году. В Великобритании есть все предпосылки для того, чтобы ускорить этот прогресс и воспользоваться преимуществами квантовых вычислений, особенно при использовании разнообразного кадрового резерва.доступно в Великобритании», — сказал Джерард Малалли, генеральный директор Oxford Quantum Circuits.

Базируется в Финляндии Algorithmiq является еще одним признанием силы и влияния Оксфорда как квантового кластера. Она является пионером в интеграции квантовых вычислений, искусственного интеллекта и суперкомпьютеров для решения самых сложных мировых проблем.

Компания, соучредителями которой являются Сабрина Манискалко, Гильермо Гарсия-Перес, Маттео Росси и Борис Соколов, разрабатывает передовые квантовые алгоритмы, уделяя особое внимание, помимо прочего, приложениям в области медико-биологических наук для ускорения поиска и разработки лекарств. Главным операционным директором является Кирстен Нерр (получившая образование в Оксфорде).

«Великобритания уже давно является мировым лидером в области квантовых технологий, с хорошо финансируемой национальной стратегией и исследовательскими центрами мирового класса в Оксфорде и Кембридже. Исторически сложилось так, что некоторые из самых успешных квантовых компаний, такие как Quantinuum, возникали из этих кластеров, закладывая основу для будущих прорывов.

«В Algorithmiq мы признаем огромную ценность этой экосистемы и активно взаимодействуем с ведущими британскими пионерами, включая Oxford Ionics и Oxford Quantum Circuits, для ускорения квантовых инноваций. Сила этого кластера продолжает стимулировать трансформационные достижения, позиционируя Великобританию на переднем крае будущего квантовых вычислений».

Квантовые начинания Кембриджа

Чтобы не отставать, Кембриджский университет также зарекомендовал себя как выдающийся игрок на арене квантовых вычислений. Кавендишская лаборатория, факультет физики Кембриджского университета, была в авангарде многочисленных научных прорывов, включая открытие электрона и нейтрона. Опираясь на это наследие, Кембридж активно участвует в квантовых исследованиях, уделяя особое внимание как теоретическим, так и прикладным аспектам технологии.

В 2021 году Cambridge Quantum Computing (CQC) объединилась с Honeywell Quantum Solutions, образовав Quantinuum, создав интегрированную комплексную квантовую платформу.

Это слияние объединило опыт CQC в области квантового программного обеспечения и кибербезопасности с достижениями Honeywell в области квантового оборудования.

Кроме того, Кембридж является ключевым партнером в хабе Q-BIOMED, возглавляемом Университетским колледжем Лондона (UCL), целью которого является использование квантовых технологий для трансформации ранней диагностики заболеваний. Это сотрудничество подчеркивает приверженность Кембриджа применению квантовых достижений для решения реальных проблем, особенно в здравоохранении.

Одной из самых известных компаний является Riverlane, которая занимается созданием операционной системы для квантовых компьютеров. Его ориентация на системы коррекции ошибок и управления жизненно важна для реализации масштабируемых и надежных квантовых вычислений.

Стив Брайерли, генеральный директор и основатель Риверлейн , занял центральное место в формировании будущего квантовых вычислений в Великобритании, когда он говорил с британскими парламентариями в рамках первого запроса по промышленной стратегии и изложил, как квантовые вычисления могут способствовать миссии роста Великобритании.

«Я решил основать Riverlane в Кембридже, потому что она стала глобальным центром разработки чипов, и это те навыки, которые нам нужны. Альтернативными местами были Кремниевая долина и Техас, но я выбрал Кембридж, потому что у Великобритании была удивительная индустриальная стратегия в квантовой области, которая началась в 2014 году.

«Например, большие инвестиции, которые привели к значительному укреплению академической базы, и разумный подход к предоставлению грантов, который помог компаниям выйти из университетов. Это привело к тому, что Великобритания теперь должна быть второй после США по количеству квантовых компаний и уступать только США с точки зрения привлеченного капитала».

Помимо вычислительной техники, Кембридж также является очагом квантового зондирования и метрологии. Такие компании, как Ню Квант создают так называемую Entanglement Fabric для горизонтального масштабирования квантовых вычислений.

Основанная в 2018 году, компания Nu Quantum является дочерней компанией Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. В ноябре 2023 года компания привлекла 8,5 млн фунтов стерлингов в рамках предварительного раунда А от основных инвесторов Amadeus Capital Partners, Expeditions Fund и IQ Capital.

Компания заявляет, что квантовые приложения требуют систем, которые в тысячи раз мощнее тех, которые доступны сегодня, но ее сетевая архитектура откроет доступ к квантовым вычислениям в масштабе центра обработки данных, объединив квантовые процессоры для ускорения пути к отказоустойчивости и трансформационной полезности.

Доктор Кармен Паласиос-Берракеро является основателем и генеральным директором Nu Quantum.

«Кембридж и Оксфорд уже более 100 лет находятся на переднем крае квантовых исследований и открытий и до сих пор являются лидерами с точки зрения исследований и разработок и коммерциализации. Это удивительная экосистема для рекрутинга талантов и формирования партнерских отношений, где ведущие мировые экспертыУ компаний UANTUM есть дом, и они будут продолжать оставаться крупным кластером для Quantum».

Более широкий квантовый ландшафт Великобритании

Соперничество между Оксфордом и Кембриджем происходит на фоне значительных национальных инвестиций в квантовые технологии. Правительство Великобритании продемонстрировало твердую приверженность развитию этой области, признавая ее потенциал для стимулирования экономического роста и технологических инноваций.

Кроме того, приверженность правительства Великобритании квантовым технологиям в рамках таких инициатив, как Национальная программа квантовых технологий, обеспечила решающее финансирование и поддержку исследований и разработок. Эти стратегические инвестиции помогли Великобритании стать мировым лидером в области квантовых технологий.

В дополнение к центрам, возглавляемым Оксфордом и Кембриджем, другие учреждения по всей Великобритании вносят свой вклад в динамичную экосистему квантовых исследований.

Например, Бирмингемский университет возглавляет центр, специализирующийся на квантовых датчиках и синхронизации, с целью разработки технологий, которые могут революционизировать навигацию и медицинскую визуализацию.

Университет Глазго возглавляет центр, посвященный квантовой визуализации, с различными приложениями — от безопасности до мониторинга окружающей среды. Между тем, Йоркский университет фокусируется на квантовых коммуникациях, стремясь создать сверхбезопасные коммуникационные сети, устойчивые к киберугрозам.

Хазем Дэнни Накиб является членом DSAG, Британского института стандартов, и почетным старшим научным сотрудником Университетского колледжа Лондона.

«Города по всему миру и по всей Великобритании стремятся создать первоклассные квантовые исследования и возможности коммерциализации, полные решимости не отставать в области, готовой революционизировать здравоохранение, экономику и нашу повседневную жизнь.

«Кембридж и Оксфорд, которые уже являются домом для исследований мирового класса и некоторых из первых новаторских квантовых стартапов, готовы извлечь выгоду из создания нескольких новых квантовых хабов, открывая двери для прикладных исследований, ускоряя коммерциализацию, сотрудничество и укрепляя позиции Великобритании на мировой арене».

Через два месяца экипажи лодок Оксфордского и Кембриджского университетов займут свои места посреди Темзы, чтобы возобновить свою ежегодную гонку, которая впервые состоялась в 1829 году.

Однако в 2025 году гонка заключается не только в том, чтобы первым добраться до Чизвикского моста, но и в том, чтобы изменить и спасти мир с помощью квантовой технологии. Похоже, что нечем потопить эти амбиции.

Да начнется битва.