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, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Игра в бренды Игра в бренды

Компания Ferrero намерена удвоить рост в ближайшие 10 лет

Forbes
Страна инсайдеров. Почему в России не наказывают за манипулирование рынком Страна инсайдеров. Почему в России не наказывают за манипулирование рынком

Под прицелом расследования ЦБ оказалась компания «Финам»

Forbes
Дорога в никуда Дорога в никуда

Чем обернулся проект строительства скоростной железной дороги в Калифорнии

Forbes
Тест портативного пылесоса Polaris PVCS 0922HR: комфортная уборка за 30 минут Тест портативного пылесоса Polaris PVCS 0922HR: комфортная уборка за 30 минут

Обзор новой модели пылесоса Polaris PVCS 0922 HR

CHIP
Газовое сияние Газовое сияние

Проект «Ямал СПГ» переходил из рук в руки, в итоге его построил Леонид Михельсон

Forbes
Шесть интересных фактов о «Крэше Бандикуте» Шесть интересных фактов о «Крэше Бандикуте»

Интересные факты из истории серии «Крэш Бандикут», а также о самом Крэше

Популярная механика
Amazon выходит из берегов Amazon выходит из берегов

Как Джефф Безос хотел сделать самый большой в мире книжный магазин

Forbes
О чем поет Венеция? Вслушиваемся в новые музыкальные фильмы — с Леди Гагой и Натали Портман О чем поет Венеция? Вслушиваемся в новые музыкальные фильмы — с Леди Гагой и Натали Портман

Два байопика вымышленных музыкантов на кинофестивале в Венеции

Esquire
Октябрь восемнадцатого Октябрь восемнадцатого

Русский авангард: сто и один год после революции

Forbes
Из чего состоит измена: три основных компонента Из чего состоит измена: три основных компонента

Универсальные маркеры и компоненты, которые включает в себя неверность

Psychologies
Интеллект без границ Интеллект без границ

Как найти свое место в международном технологическом бизнесе

Forbes
Деньги под контролем. Что даст покупателям квартир новая реформа Деньги под контролем. Что даст покупателям квартир новая реформа

Попытки регулирования долевого строительства

Forbes
Островитянин Островитянин

Один из крупнейших рыбопромышленников России не может получить японскую визу

Forbes
Много фальши. Что делать, если банкомат выдал поддельную купюру Много фальши. Что делать, если банкомат выдал поддельную купюру

Вброс фальшивых пятитысячных купюр заставил банки приостановить выдачу банкнот

Forbes
Дорогие нероссияне Дорогие нероссияне

Второе гражданство есть как минимум у 35 участников рейтинга Forbes

Forbes
Нейробиологи в казино: что творится в голове игрока Нейробиологи в казино: что творится в голове игрока

Главная эмоция игравших с компьютером в азартные игры — сожаление об ошибках

Forbes
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Как Пол Эндрю добился успеха Как Пол Эндрю добился успеха

Пол Эндрю: о том, как от дизайна обуви он перешел к созданию одежды

Vogue
Глобальный помощник Глобальный помощник

Как торговец чаем Сергей Дашков стал бизнес-ангелом для российских стартапов

Forbes
Что надеть ранней осенью: советы дизайнера Что надеть ранней осенью: советы дизайнера

Что надеть ранней осенью: советы дизайнера

Cosmopolitan
Деньги коллекционера Деньги коллекционера

Распущенные волосы, тысяча долларов мелочью и другие нумизматические сюжеты

Forbes
Три причины депрессии у миллениалов Три причины депрессии у миллениалов

Молодые, полные сил и энергии — какие проблемы могут быть у миллениалов

Psychologies
Нам незачем больше встречаться Нам незачем больше встречаться

Андрей Малахов перечитывает сообщения от Аллы Константиновны Вербер

Tatler
Сцена на балконе Сцена на балконе

Пронзительные снимки актрисы и модели Светланы Степанковской

Maxim
Страховой случай Страховой случай

Как Данил Хачатуров обрел и потерял «Росгосстрах»

Forbes
Вместе весело играть Вместе весело играть

Твой малыш пошел в детский сад – и теперь каждое утро начинается с рева

Лиза
Внутренняя симфония Внутренняя симфония

Как пианист и композитор Даниил Трифонов стал мировой звездой

Forbes
Как Земля защищает иные миры: 7 интересных фактов Как Земля защищает иные миры: 7 интересных фактов

Что такое planetary protection

Популярная механика
Другой «Связной» Другой «Связной»

Объединенная компания «Евросети» и «Связного» хочет посредничества между мирами

РБК
Вера Брежнева доказывает, что мода может быть осознанной Вера Брежнева доказывает, что мода может быть осознанной

Певица стала Conscious-амбассадором H&M в России

Vogue
Открыть в приложении