Двое в голубом океане

Как квантовый компьютер и искусственный интеллект помогут друг другу

ForbesHi-Tech

Двое в голубом океане

Как квантовый компьютер и искусственный интеллект помогут друг другу.

Текст Александр Баулин, Алексей Алексенко

Процессор квантового симулятора D-Wave основан на принципах сверхпроводимости

В 1990-х потянувшиеся в Москву иностранные туристы с изумлением рассматривали у торговцев сувенирами диковинный вычислительный прибор — счеты. Из-за превратностей истории это чудо техники задержалось в нашей стране чуть дольше, чем следовало. Однако довольно быстро бухгалтерский реликт начисто исчез из обихода: электронный калькулятор оказался практичнее.

Сейчас мир стоит на пороге куда более масштабного переворота — появления квантовых компьютеров. Пока и счеты, и ноутбук, и суперкомпьютеры NASA проводят вычисления по законам классической физики. Элемент квантового компьютера — кубит — использует парадоксы квантового мира, открывая новые вселенные вычислений. Если верить некоторым физикам, эти «новые вселенные» можно понимать вполне буквально.

Как это работает

Ячейка классического компьютера — бит — способна принимать два состояния: ноль или единица. Но широко известная история кота Шредингера учит, что в квантовом мире все не так: пресловутый кот может быть жив и мертв одновременно. Квантовая ячейка — кубит — тоже может одновременно быть и единицей, и нулем. Точнее, она находится в «суперпозиции» этих состояний.

Возможно, понятнее всего принцип квантового компьютера объяснил британский физик и один из пионеров квантовых вычислений Дэвид Дойч. Он воспользовался «многомировой» интерпретацией квантовой механики, согласно которой кубит, находящийся в суперпозиции двух состояний, — это на самом деле множество кубитов, существующих в параллельных вселенных. Некоторые из них принимают значение 0, другие — 1. Таким образом, вместо одного компьютера мы получаем множество, каждый в своей параллельной вселенной. Вместо того чтобы выполнять однотипные операции последовательно, они выполняют их одновременно.

Один кубит позволяет использовать ресурсы всего двух вселенных: в одной он будет нулем, в другой — единицей. Но чем больше кубитов, тем обширнее ресурс: 30 кубитов допускают два в тридцатой степени, то есть около миллиарда, комбинаций нулей и единиц. Если вычислять что-то в миллиарде вселенных одновременно, ответ получится в миллиард раз быстрее. И даже если при этом не фантазировать о параллельных вселенных, а просто посчитать все по формулам, результат не изменится: потенциальное быстродействие квантового компьютера значительно превосходит «классику».

Способность запараллелить однотипные операции делает квантовый компьютер особенно удобным для решения некоторых задач. Одна из них — взлом шифров. Большинство методов шифрования, в том числе SSL-протокол, о применении которого сигналит последняя буква в аббревиатуре https в командной строке браузера, основано на разложении больших чисел на множители. Чтобы разложить на множители 250-значное число, самому быстрому современному компьютеру понадобится примерно 800 000 лет, поэтому наши шифры пока в безопасности. Квантовый компьютер использует «алгоритм Шора» и решит задачу за минуту (для этого ему потребуется всего несколько сотен кубитов). Однако и в большинстве обычных задач квантовая прибавка в скорости станет весьма заметной — в тот момент, когда удастся решить серьезную инженерную проблему.

Авторизуйтесь и читайте статьи из популярных журналов

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ядерная зима Ядерная зима

В 1995 году я работал в компании, специализирующейся на финансовом консалтинге

Forbes, сентябрь'19
Гаджеты Гаджеты

Каждая из высокотехнологичных находок открывает новую главу в истории прогресса

Robb Report, июль'19
Вакула шоу-бизнеса Вакула шоу-бизнеса

Адель Вакула – девушка неиссякаемой энергии, красавица и фешн-дизайнер

Playboy, август'19
Король вечеринок Король вечеринок

Ведущий Александр Белов раскрыл «СтарХиту» тайны звездных тусовок

StarHit, сентябрь'18
На полную мощность На полную мощность

Если ваш мозг стал хуже работать, возможно, ему не хватает питательных веществ

StarHit, сентябрь'18
Россия нас не забудет Россия нас не забудет

Гендиректор «Сибура» Михаил Карисалов занимается добычей потерянных сокровищ

Tatler, октябрь'18
Идеальная Шторм Идеальная Шторм

Александра Шипп объяснила, почему даже суперженщинам позволительны слабости

Glamour, октябрь'18
«В потреблении мы недалеко ушли от обезьян» «В потреблении мы недалеко ушли от обезьян»

Как связаны экономика и нейробиология

Огонёк, сентябрь'18
Шаром полети Шаром полети

Формат отдыха all inclusive в Каппадокии

Quattroruote, октябрь'18
«Звезда «Мишлен» — это антипоказатель»: шеф-повар о питании в отпуске «Звезда «Мишлен» — это антипоказатель»: шеф-повар о питании в отпуске

Почему спокойствие желудка — залог счастливого отпуска

Men’s Health, сентябрь'18
Доходный коридор Доходный коридор

ЦБ все-таки закажет повторное исследование тарифов «автогражданки»

РБК, сентябрь'18
Уссурийская харза – самая яркая куница Уссурийская харза – самая яркая куница

Фотоловушки в парке «Земли леопарда» зафиксировали харзу

National Geographic, сентябрь'18
Дельфин и русалка Дельфин и русалка

Драму «На районе» с Данилой Козловским сняла его девушка Ольга Зуева

Tatler, октябрь'18
Елена Проклова: «На отношения нет времени» Елена Проклова: «На отношения нет времени»

Почему Елена Проклова живет с мужем, с которым развелась три года назад

StarHit, сентябрь'18
Демократия идет с востока Демократия идет с востока

Единственно верное решение власти отменить грязные выборы в Приморье

Эксперт, сентябрь'18
Мягко сказано Мягко сказано

Самые точные слова для описания избранных предметов мягкой мебели

SALON-Interior, октябрь'18
«Росводоканал» не исчерпывается французами «Росводоканал» не исчерпывается французами

Переговоры между «Альфа-Групп» и Veolia о продаже приостановлены

РБК, сентябрь'18
По морям, по волнам По морям, по волнам

Интервью с актрисой Анной Песковой о ее путешествии по Балеарским островам

OK!, сентябрь'18
«Характер — это мое достоинство» «Характер — это мое достоинство»

Дарья Мороз — о том, как относится к наградам и почему не верит в вечную любовь

OK!, сентябрь'18
Квартира с историей Квартира с историей

Яркая квартира 86 м² в Новой Зеландии

AD, октябрь'18
Банковский лоукостер взялся за регионы Банковский лоукостер взялся за регионы

Почта-банк занимает место уходящих из регионов классических банков

Эксперт, сентябрь'18
Добавь газку Добавь газку

Скорость – самое ценное, что есть на дороге после безопасности

АвтоМир, сентябрь'18
Жизнь за Нер-Зула! Жизнь за Нер-Зула!

Тёмные культы и мраккультисты

Мир Фантастики, октябрь'18
Революция откладывается Революция откладывается

Графену так и не удалось выйти за пределы лабораторий

Эксперт, сентябрь'18
Как покупали первые новые iPhone в России: хроника безумия и ажиотажа Как покупали первые новые iPhone в России: хроника безумия и ажиотажа

Как хитренькие буратины задумали нажиться на продаже мест в очереди

Maxim, сентябрь'18
Эгон Шиле: расплата Эгон Шиле: расплата

История любви Эгона Шиле и Валли Нойциль

Караван историй, октябрь'18
Интерьер холостяцкой квартиры: 6 шагов к уюту и комфорту Интерьер холостяцкой квартиры: 6 шагов к уюту и комфорту

Объясняем, почему заниматься дизайном берлоги очень даже по-нашему

Men’s Health, сентябрь'18
Пандеон Солнца Пандеон Солнца

Разочаровавшись в кошках и дельфинах, человечество ищет утешения в пандах

Maxim, октябрь'18
Вагончик тронулся Вагончик тронулся

«Восточный экспресс» и другие поезда, в которых вам точно ничто не угрожает

GQ, октябрь'18
Мария Порошина в ожидании Мария Порошина в ожидании

Интервью с Марией Порошиной

Караван историй, октябрь'18