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

Русский травник Русский травник

Предприниматель, сколотивший состояние на промышленной конопле в Голландии

Forbes
Почем Альпы летом? Почем Альпы летом?

Что делать в горах Италии, пока нет снега

Русский репортер
И не новичкам сложно И не новичкам сложно

О трудностях при покупке недвижимости в Лондоне и окрестностях

Forbes
Химия счастья: как заставить гормоны работать Химия счастья: как заставить гормоны работать

Самый желанный рецепт, секрет которого хотел бы знать каждый, — рецепт счастья

Psychologies
Интеллект без границ Интеллект без границ

Как найти свое место в международном технологическом бизнесе

Forbes
15 книг, которые нужно прочитать этой осенью 15 книг, которые нужно прочитать этой осенью

15 книг, которые нужно прочитать этой осенью

Esquire
Крутое пике Крутое пике

Что может вывести компанию Bombardier из штопора?

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

Что надеть ранней осенью: советы дизайнера

Cosmopolitan
Amazon выходит из берегов Amazon выходит из берегов

Как Джефф Безос хотел сделать самый большой в мире книжный магазин

Forbes
Рокировка в небе. Чем опасен дальневосточный маневр «Аэрофлота» Рокировка в небе. Чем опасен дальневосточный маневр «Аэрофлота»

Замена «Аэрофлота» авиакомпанией «Россия» — вынужденная мера, считают эксперты

Forbes
Лабораторная работа Лабораторная работа

Алексей Ремез строит бизнес на цифровой диагностике онкологических заболеваний

Forbes
Кто больше? Кто больше?

Если над отношениями работает только один, союз трудно назвать равным

Добрые советы
«Я по статусу и по возрасту пенсионер» «Я по статусу и по возрасту пенсионер»

Алишер Усманов готовит бизнес к передаче менеджерам

Forbes
«Неправильного воспитания не бывает» «Неправильного воспитания не бывает»

Какие мы допускаем ошибки в воспитании

Psychologies
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Toyota Land Cruiser Prado: практически идеально? Toyota Land Cruiser Prado: практически идеально?

Toyota Land Cruiser Prado: практически идеально?

Maxim
Кризис ожиданий Кризис ожиданий

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

Forbes
Правила комфортного восстановления после родов Правила комфортного восстановления после родов

Какие проблемы могут возникнуть в первые дни после родов

9 месяцев
Громкий стереозвук Громкий стереозвук

Какой бизнес строит миллиардер Андрей Андреев

Forbes
«Я вылечила акне с помощью диеты»: реальная история «Я вылечила акне с помощью диеты»: реальная история

В войне с акне Лауре помогло радикальное изменение рациона

Cosmopolitan
Министерский удел Министерский удел

Семья Александра Ткачева собрала самый дорогой земельный банк в стране

Forbes
8 фильмов и сериалов для просмотра под теплым пледом 8 фильмов и сериалов для просмотра под теплым пледом

Отличное средство против осенней хандры — погрузиться в просмотр фильмов

Psychologies
Огненный интеллект Огненный интеллект

Как хакер из Черноголовки создал первый в мире файрвол на основе ИИ

Forbes
Греческие каникулы Греческие каникулы

Интервью с Сергеем Лазаревым о том, как он провел отпуск в Греции с сыном

OK!
Внутренняя энергия Внутренняя энергия

Общая рублевая выручка 200 частных компаний за год увеличилась на 22,2%

Forbes
Золотые метры. Правила успешных инвестиций в зарубежную недвижимость Золотые метры. Правила успешных инвестиций в зарубежную недвижимость

Как правильно инвестировать в зарубежную недвижимость

Forbes
Автоматизированная система управления Автоматизированная система управления

Если у тебя нет планов на 50 лет вперед, ты их точно не проживешь

Forbes
Как скачивать музыку и видео из соцсетей без запретов? Как скачивать музыку и видео из соцсетей без запретов?

Как сделать себе загрузчики, неподвластные антипиратской политике

CHIP
Обучение в облаке: как защитить нейросеть от хакеров Обучение в облаке: как защитить нейросеть от хакеров

Новые технологии дарят великолепные возможности, но иногда они плохо совместимы

Forbes
Новые люди: почему российские миллиардеры разлюбили гламур Новые люди: почему российские миллиардеры разлюбили гламур

Теперь богатые русские хотят казаться интеллигентными и утонченными

Forbes
Открыть в приложении