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

Семейные узы Семейные узы

Рейтинг самых богатых женщин России

Forbes
Дрожь галактики: Млечный путь пережил потрясение Дрожь галактики: Млечный путь пережил потрясение

Gaia обнаружила свидетельства едва не случившегося столкновения галактик

Forbes
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Станция назначения: 7 впечатляющих вокзалов Станция назначения: 7 впечатляющих вокзалов

Городской вокзал сегодня не просто транспортный узел

Вокруг света
Русский травник Русский травник

Предприниматель, сколотивший состояние на промышленной конопле в Голландии

Forbes
Прибавка к пенсии. Как недвижимость может обеспечить безбедную старость Прибавка к пенсии. Как недвижимость может обеспечить безбедную старость

Прибавка к пенсии. Как недвижимость может обеспечить безбедную старость

Forbes
Кризис ожиданий Кризис ожиданий

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

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
Островитянин Островитянин

Один из крупнейших рыбопромышленников России не может получить японскую визу

Forbes
Отель The Capitol Kempinski Hotel Singapore принимает первых гостей Отель The Capitol Kempinski Hotel Singapore принимает первых гостей

Отель The Capitol Kempinski Hotel Singapore

Cosmopolitan
Дорога в никуда Дорога в никуда

Чем обернулся проект строительства скоростной железной дороги в Калифорнии

Forbes
По всем фронтам. Как остаться профессионалом во время декрета По всем фронтам. Как остаться профессионалом во время декрета

После декретного отпуска женщина оказывается между двух огней

Forbes
Мировая провокация Мировая провокация

Чем инсталляция отличается от перформанса и кто все это покупает

Forbes
Надежда на лучшее Надежда на лучшее

Интервью с сестрами Михалковыми

Cosmopolitan
Тайны семьи Мюлье Тайны семьи Мюлье

Как устроен бизнес французского торгового гиганта Auchan

Forbes
Уругвай: дорога к счастью Уругвай: дорога к счастью

Чтобы понять Уругвай, сюда надо приехать хотя бы на пару недель

Psychologies
Мощь инстаграма Мощь инстаграма

Как бывший рестлер стал самым высокооплачиваемым актером Голливуда

Forbes
В постели с врагом. Зачем компаниям делиться технологиями и кадрами В постели с врагом. Зачем компаниям делиться технологиями и кадрами

Обмен опытом между компаниями приобретает все большую актуальность

Forbes
Нити цивилизации Нити цивилизации

Текстиль учил людей считать, подталкивал технический и социальный прогресс

Forbes
10 правил мужской дружбы 10 правил мужской дружбы

Новый выпуск собрания мужских правил посвящен лучшим друзьям

Maxim
Человек и ледокол Человек и ледокол

Зачем Олегу Тинькову яхта, способная плавать в Антарктике

Forbes
Как и с чем носить вельветовые брюки: 3 крутых идеи на любой случай Как и с чем носить вельветовые брюки: 3 крутых идеи на любой случай

Самое время "приручить" вельвет

Cosmopolitan
Не ровен час Не ровен час

Зачем нужно точно измерять время и почему рабочие невзлюбили часы

Forbes
В Москве впервые пройдет фестиваль Urban Dreams В Москве впервые пройдет фестиваль Urban Dreams

Фестиваль Urban Dreams — новая глава мирной эльфийской экспансии

Cosmopolitan
Слабое звено Слабое звено

Простое человеческое любопытство — главный инструмент киберпреступников

Forbes
Чувство вины: регулятор поведения или комплекс? Чувство вины: регулятор поведения или комплекс?

Чувство вины особенно сильно выражено у будущих и молодых мам

9 месяцев
Сети знаний Сети знаний

Онлайн-образование — быстро развивающийся бизнес

Forbes
6 фактов о показе Burberry в Лондоне 6 фактов о показе Burberry в Лондоне

Самое важное, что нужно знать о дебюте Риккардо Тиши в новой должности

Vogue
Возраст в генах. Соврать о годе рождения станет сложнее Возраст в генах. Соврать о годе рождения станет сложнее

Метод определения возраста, основанный на анализе модификаций ДНК

Forbes
Санкциям вопреки: как российские нефтяники находят деньги в Европе Санкциям вопреки: как российские нефтяники находят деньги в Европе

В условиях санкций ряду компаний удалось получить кредиты

Forbes
Открыть в приложении