Цель этого обсуждения состоит в том, чтобы исследовать будущие перспективы квантовых вычислений. Мне кажется, что следует ответить на три главных вопроса:
${}^1$ Калифорнийский технологический институт, Пассадена, СА 91125, США. E-mail: preskill@theory.caltech.edu.
Перевод В. Г. Лебедева.
Хоти.л ли мы строить квантовый компьютер? Для чего он необходим? Нет никаких сомнений: при создании действующего квантового компьютера мы встретимся с большими техническими трудностями, и сможем преодолеть их только в том случае, если будем убеждены, что ожидаемая выгода превзойдет затраты. Чтобы оценить будущую жизнеспособность квантовых компьютеров, следует представить себе, как они будут использоваться в будущем. Наше воображение ограничено, так что наиболее интересные приложения, возможно, будут пропущены. Тем не менее мы попытаемся.

Можем ли мы его построить? Несомненно, создание полезного квантового компьютера (способного разрешить современные вычислительные проблемы) — весьма сложная задача, но, может быть, это просто невозможно? Не создают ли фундаментальные физические принципы непреодолимые препятствия на этом пути? Наиболее очевидной является проблема ошибок. Квантовые компьютеры — это аналоговые вычислительные машины. Как и в случае классического аналогового компьютера, его ошибки — непрерывные величины, поэтому накопление малых ошибок может, в конце концов, дестабилизировать работу компьютера. Далее, особые свойства квантовых компьютеров связаны с их способностью к квантовым скрещениям (неклассическим корреляциям, обусловленным большим числом степеней свободы), а скрещения особенно чувствительны к эффектам декогерентности, вызываемой неконтролируемым взаимодействием с окружающей средой. Можно ли преодолеть эти трудности хотя бы в принципе (и если можно, то как это осуществить практически)?

Как мы должны его строить? Какое оборудование будет использовано в квантовых компьютерах будущего? Будет ли оно основано на усовершенствовании уже существующих технологий, или потребуются совершенно новые идеи?

Я не знаю ответа на эти вопросы, но попытаюсь высказать несколько мыслей.