Таяуда әлемдегі ғылым саласындағы ең беделді, тек ең үлкен жетістіктер ғана жарияланатын «Табиғат (Nature)» журналында кванттық компьютерді жасауға арналған жаңа ультра-жұқа материал тапқан қазақ ғалымының мақаласы жарияланғаны туралы ақпарат елең еткізді. Сол Финляндияда тұрып жатқан қандасымызбен ҚазАқпарат тілшісі сұхбаттасыпты.
Әлем жұртшылығын елең еткізген жаңалықты ашқан қандасымыз Сәуленұр Қызырбекұлы 1983 жылы Қытай Халық Республикасының Шыңжаң өлкесіне қарасты Күнес ауылында дүниеге келіпті. Сол ауылда орта мектепте білім алып, кейін Шыңжаң университетін қолданбалы физика мамандығы бойынша бітіреді. Университетті бітіргеннен соң 2008 жылы Италияның Камерино университетіне өтінім беріп, сол елдің Үкіметі қаражаты есебінен білімін материал физикасы бойынша аспирантурада жетілдіруге мүмкіндік алады. 2010 жылы Францияның Страсбург университетіне нано-физика бойынша докторантураға оқуға түседі. 2014-2016 жылдары аралығында Финляндияның Аалто университетінде постдокторлықта білімін шыңдайды. Ал 2017 жылы Финляндияның Ғылым академиясы бөлген үш жылдық грантты жеңіп алып, дербес зерттеуін бастайды. Негізгі зерттеу тақырыбы - кванттық материал, яғни, кванттық компьютерлер жасауға арналған материалдар әзірлеу.
«Басты зерттеу тақырыбым - материал физикасы. Оған дендейтін болсақ нано материалдар, оның ішінде кванттық материалдар. Кванттық материал дегеніміз ғылыми айналымға енді енген жаңа ұғым. Күнделікті тұрмыс-тіршілігімізді кванттық механика көзге көрінбейді. Бірақ, ол негізінен бүкіл жершарының осылай тұруын, біздің денеміздегі атомдар мен молекулалардың бір-бірін ұстауын осы кванттық механикамен түсіндіруге болады. Ал қазіргі уақытта материалдарға қатысты зерттеу бұрыннан бар өнімдердің қасиеттерін, құрылысын зерделеуге бағытталған және ол төтесінен қолданылады. Кейбір материалда магниттік қасиет болса, кейбірі тоқ өткізеді, енді бірі тоқ өткізбейді. Ал менің зерттеуімде өмірде бар материалдарды еріту арқылы қайтадан атом мен малекулалық бөлшекке айналдырамыз. Содан соң қайта құрастырып, жаңа материал шығарамыз», - деді Сәуленұр Қызырбекұлы.
Оның айтуынша, жаңа материал жасау барысында күш әсері қолданылып, бір атомның қалыңдығынан бастап құрастырылады. Бұл орайда, мәселен бірінші атомға магниттік материал орналастырылса, екінші қалыңдықтағы атомға жоғары өткізгіш қасиеті бар материал қондырылады. Сол арқылы материалдар бір-бірімен әрекеттестіріледі. Яғни, қолданылған материалдардың күш әсеріне бақылау жасалады.
«Осылайша табиғи материалдарды күш әсерін бақылау арқылы қайтадан орналастырып шығамыз. Әрбір атомын өзің бақылау жасағаннан кейін мұндай материалда жаңа қасиет, бұрын байқалмаған жаңа физикалық әсер пайда болады. Содан кейін басқа техникалардың көмегімен қасиетін зерттейміз. Ал жаңадан әзірленген менің материалым топологиялық аса жоғары өткізгіштер деп аталады. Бұл материал негізінен кванттық компьютерлер жасауға қолданылады. Қалай десеңіз, қазіргі заманда Google, Microsoft сияқты үлкен компаниялар жаңа есептеу машинасын жасап жатыр. Оған миллиондап қаражат бөлуде. Бүгінде күнделікті қолданатын компьютерлерден бөлек суперкомпьютер деген ұғым бар. Суперкомпьютер миллион жыл есептейтін дүниені бірнеше минутта есептеп шығарады. Ал бұл есептеулер не үшін керек? Мәселен, қазір коронавирус инфекциясына байланысты қиын жағдайда тұрмыз. Бұл індетке қарсы қолданылатын дәрінің адам ағзасына қаншалық рөлі бар деген мәселені есептеп шығаруға болады. Бірақ, қазіргі біздің компьютерлердің қабілеті оған жетпейді және оған көптеген жыл кетеді. Міне, осындай күрделі есептеулерді жүзеге асыруда кванттық компьютердің рөлі жоғары болмақ», - деді қазақ ғалымы.
Оның айтуынша, кванттық компьютерлерге кубит, қарапайым компьютерлерге бит бөлшектері негіз болады. Бит бөлшегі 0,1-ге тең болса, кубит 0,1 және 0 мен 1-дің аралығындағы барлық санды қамтиды. Кванттық компьютерлерге оптикалық құрылғылардың көмегімен кубит жасалады. Ал оптикалық құрылғылардың кемшілігі бағдарлама арқылы кубит жасауға келмейді. Оның үстіне құрылғылар сыртқы әсерлерге өте сезімтал болғандықтан есептеп шығарған нәтижелерде қателіктер жиі кездеседі. Сол себепті шығарылған нәтижеге сенімсіздік пайда болады.
«Ал мен әзірлеген канттық компьютерді жасауға арналған жаңа ультра-жұқа материал. Бір өлшемді Majorana нөлдік энергия режимі деп аталатын бұл кванттық күйлер кванттық компьютерге үлкен әсер етуі мүмкін. Яғни, бұл материал кванттық компьютерлердің жаңа типтегі процессорларын жасауға жаңа жол ашады», - деді Сәуленұр Қызырбекұлы.
Автор Марлан Жиембай
Дереккөз: "ҚазАқпарат"
