Большой адронный коллайдер (БАК), самый большой и мощный в мире ускоритель частиц, расположен в ЦЕРН на границе Швейцарии и Франции. С этого года Эстония стала полноправным членом ЦЕРН, что расширило наши возможности в области развития науки, технологий и предпринимательства. ЦЕРН является ведущим центром исследований в области физики частиц. Это один из немногих инновационных центров и направлений, где Европа конкурентоспособна в мире.
В БАК протонные пучки сталкиваются миллионы раз в секунду. Каждое столкновение порождает сотни тысяч частиц, которые несут информацию о законах природы при очень высоких энергиях или на самых ранних этапах эволюции Вселенной. В 2012 году в ЦЕРН был обнаружен совершенно новый тип частицы - безспиновый бозон Хиггса, который придает массу другим частицам. Эти открытия не происходят сами по себе: каждый прорыв требует обработки огромного количества данных. Детекторы БАК регистрируют миллионы столкновений в секунду, поэтому каждый день генерируются петабайты данных, которые необходимо тщательно анализировать. Такой анализ данных становится все более сложным по двум причинам. Во-первых, постоянные модернизации БАК постоянно увеличивают потоки данных. Кроме того, поиск новых частиц и явлений требует более точного анализа, чтобы отличить редкие события от обычных. Современные вычислительные системы достигают предела своих возможностей по мере роста сложности этой задачи.
Здесь в будущем могут прийти на помощь квантовые компьютеры, которые способны решать определенные задачи экспоненциально лучше и быстрее, чем обычный компьютер. Например, при анализе данных физики частиц сложно реконструировать частицы, отделить слабые сигналы от фонового шума и делать прогнозы на основе существующих законов природы, или моделировать искусственные данные. Квантовые компьютеры часто могут решать классические алгоритмы, используемые сегодня, которые основаны на комбинаторике, оптимизации или машинном обучении, быстрее.