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

Кризис ожиданий Кризис ожиданий

Повышение пенсионного возраста в России поддержало больше людей, чем в Германии

Forbes
Как сохранить самооценку после ссоры Как сохранить самооценку после ссоры

Поругавшись с близким человеком, мы испытываем много различных эмоций

Psychologies
Ловушка Facebook Ловушка Facebook

Почему сооснователь WhatsApp Брайан Эктон ушел от Цукерберга

Forbes
Одеться как Арнольд Шварценеггер Одеться как Арнольд Шварценеггер

Арнольд Шварценеггер не отказывает себе в мужских игрушках

GQ
Лабораторная работа Лабораторная работа

Алексей Ремез строит бизнес на цифровой диагностике онкологических заболеваний

Forbes
Вы не плохая мать: как справиться с родительским выгоранием Вы не плохая мать: как справиться с родительским выгоранием

Почему возникает родительское выгорание и что с ним делать?

Psychologies
Золотой эпилог Золотой эпилог

Сколько «Спартак» заработал на чемпионстве

Forbes
4 кружка для будущего ученого 4 кружка для будущего ученого

Чем занять ребенка, если он обожает конструкторы с компьютерами

Лиза
Перелетные ястребы Перелетные ястребы

Почему омский «Авангард» стал играть в хоккей в Балашихе

Forbes
Гендерный скандал: как феминистки обиделись на теорему Гендерный скандал: как феминистки обиделись на теорему

Принято считать, что естественные науки — поле объективного знания

Forbes
Болотная площадь Болотная площадь

Как городские парки и скверы могут помочь избежать затопления улиц

Forbes
Глобальный менеджер Глобальный менеджер

Глава SAP CIS предпочла Россию Европе

РБК
Мощь инстаграма Мощь инстаграма

Как бывший рестлер стал самым высокооплачиваемым актером Голливуда

Forbes
Резкий разворот. ЦБ неожиданно для рынка повысил ключевую ставку Резкий разворот. ЦБ неожиданно для рынка повысил ключевую ставку

Банк России принял решение повысить ключевую ставку на 25 базисных пункта

Forbes
Русский травник Русский травник

Предприниматель, сколотивший состояние на промышленной конопле в Голландии

Forbes
Как Джонатан Андерсон совершенствует Loewe Как Джонатан Андерсон совершенствует Loewe

Джонатан Андерсон о коллекциях и о том, почему важно не быть контрол-фриком

Vogue
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Как Ольга Зуева работала над своим первым фильмом «На районе» Как Ольга Зуева работала над своим первым фильмом «На районе»

Актриса Ольга Зуева о работе над фильмом «На районе»

GQ
От советских премьеров к российским миллиардерам От советских премьеров к российским миллиардерам

Из чего вырос ресторан «Гусятникоff» братьев Ротенбергов

Forbes
10 книг про психотравму и способы работы с ней 10 книг про психотравму и способы работы с ней

Эти книги посвящены работе с психической травмой

Psychologies
Профессия — стример Профессия — стример

Профессия — стример. Как зарабатывать на трансляциях игр

РБК
Из стекла и металла: материалы, из которых делают секс-игрушки Из стекла и металла: материалы, из которых делают секс-игрушки

О том, из чего изготавливают секс-девайсы и какие материалы предпочтительнее

Cosmopolitan
Витамины роста Витамины роста

Как франшиза «Авокадо» за два с половиной года стала сетью из 2600 магазинов

Forbes
7 необычных спектаклей сентября в Москве 7 необычных спектаклей сентября в Москве

Вот-вот начнется новый театральный сезон, который заставит нас любить

Cosmopolitan
Первый в лиге Первый в лиге

Как Энди Дин создал одну из самых успешных киберспортивных команд в мире

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
Третье полушарие Третье полушарие

Программист из Орехово-Зуева заработал $2 млн на роботах для прокачки мозга

Forbes
Топливный сбор Топливный сбор

Диета, которая делает из человека супергероя

Tatler
Профессиональная мама Профессиональная мама

Профессиональная мама. Как разделить любовь мерным стаканчиком

Русский репортер
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Открыть в приложении