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
Режиссеры Евгений Цымбал и Александр Смолянский представят в Москве свой фильм об Оскаре Рабине Режиссеры Евгений Цымбал и Александр Смолянский представят в Москве свой фильм об Оскаре Рабине

Фильм «Оскар» — рассказ о человеке в истории, о любви и человеческом достоинстве

Esquire
«Я по статусу и по возрасту пенсионер» «Я по статусу и по возрасту пенсионер»

Алишер Усманов готовит бизнес к передаче менеджерам

Forbes
Тень Березовского: почему Абрамович стал угрозой для общественной безопасности в Швейцарии Тень Березовского: почему Абрамович стал угрозой для общественной безопасности в Швейцарии

Неприглядная изнанка крупного российского бизнеса

Forbes
Счастье в будущем Счастье в будущем

Автоматизация процессов и «человеческая аналитика»

Forbes
По нижнему краю. Как падение цен на пиво стало проблемой По нижнему краю. Как падение цен на пиво стало проблемой

По нижнему краю. Как падение цен на пиво стало проблемой

Forbes
Дорогие нероссияне Дорогие нероссияне

Второе гражданство есть как минимум у 35 участников рейтинга Forbes

Forbes
Стань человеком на последнем в году фитнес-фестивале Reebok Стань человеком на последнем в году фитнес-фестивале Reebok

В Крылатском пройдет крупнейший московский фитнес open air

Maxim
Сладкие миллиарды Сладкие миллиарды

Как сестры построили агрохолдинг «Трио» в Липецке с выручкой 17,1 млрд рублей

Forbes
Мы расспросили за тебя Шарон ден Адель из Within Temptation Мы расспросили за тебя Шарон ден Адель из Within Temptation

Вокалистка Within Temptation, кто лучше поет — она или Тарья Турунен

Maxim
Октябрь восемнадцатого Октябрь восемнадцатого

Русский авангард: сто и один год после революции

Forbes
16 самых кровожадных сериалов современности (угадай, кто на первом месте) 16 самых кровожадных сериалов современности (угадай, кто на первом месте)

Пожалуй, один из самых кровожадных рейтингов за последнее время.

Playboy
Островитянин Островитянин

Один из крупнейших рыбопромышленников России не может получить японскую визу

Forbes
Как перейти от легких отношений к серьезным? Как перейти от легких отношений к серьезным?

Нелегко бывает перевести привязанность в настоящую любовь

Psychologies
Amazon выходит из берегов Amazon выходит из берегов

Как Джефф Безос хотел сделать самый большой в мире книжный магазин

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

Попытки регулирования долевого строительства

Forbes
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Районы, кварталы Районы, кварталы

Модель Ольга Зуева — о переезде в Нью-Йорк и режиссерском дебюте

GQ
Расти без старости Расти без старости

Предприниматель в области биотехнологий хочет помочь людям оставаться молодыми

Forbes
Дело жизни. Как заслужить уважение японских партнеров Дело жизни. Как заслужить уважение японских партнеров

Как начать сотрудничать с японскими бизнесменами

Forbes
Зарубки на носу Зарубки на носу

Говорят, что глаза — «зеркало души», а что можно сказать о носе?

Наука и жизнь
Невидимый нюанс: что скрывают успешные люди? Невидимый нюанс: что скрывают успешные люди?

Почему одним людям что-то удается быстрее и легче, а другим нет

Psychologies
Путь в гору Путь в гору

Как боец Хабиб Нурмагомедов стал одним из главных героев мирового спорта

Forbes
В новой роли В новой роли

Как помочь себе быстрее пережить послеродовую депрессию

StarHit
Семейный взгляд Семейный взгляд

Сестры из Ростова-на-Дону создали бренд детской одежды

Forbes
Ксения Стриж: простой секрет Ксения Стриж: простой секрет

Секрет счастья Ксении Стриж банальный: ценить то, что имеешь

Караван историй
Вок из машины Вок из машины

Впечатлит ли успех сервиса по доставке еды от Uber инвесторов перед IPO

Forbes
Химия и дольче вита Химия и дольче вита

Дебютантка Бала Tatler Анастасия Мазепина рассказала про британский пансион

Tatler
Осенние тренды 2018: какие платья выбирать Осенние тренды 2018: какие платья выбирать

Пять модных фасонов платьев нового сезона

Cosmopolitan
Пограничное расстройство личности: 7 плюсов Пограничное расстройство личности: 7 плюсов

У каждого расстройства есть плюсы, уверена психолог-консультант Кристин Хэммонд

Psychologies
Открыть в приложении