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

Протеиновый скачок Протеиновый скачок

Девелопер и финансист решили накормить человечество белком из бактерий

Forbes
Коучи, тренеры, цыганки. Как не дать собой манипулировать Коучи, тренеры, цыганки. Как не дать собой манипулировать

Люди в любом возрасте верят в сказки

Forbes
Золотой эпилог Золотой эпилог

Сколько «Спартак» заработал на чемпионстве

Forbes
Эмми 2018: полный список победителей телевизионной премии Эмми 2018: полный список победителей телевизионной премии

Юбилейная 70-я церемония вручения телевизионной премии «Эмми»

Cosmopolitan
Тайны семьи Мюлье Тайны семьи Мюлье

Как устроен бизнес французского торгового гиганта Auchan

Forbes
«Мальчишеские забавы»: Аркадий Ротенберг о Путине и Крымском мосте «Мальчишеские забавы»: Аркадий Ротенберг о Путине и Крымском мосте

Миллиардер Аркадий Ротенберг убежден, что «король госзаказа» — это преувеличение

Forbes
Октябрь восемнадцатого Октябрь восемнадцатого

Русский авангард: сто и один год после революции

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
Дорога в никуда Дорога в никуда

Чем обернулся проект строительства скоростной железной дороги в Калифорнии

Forbes
Добавь газку Добавь газку

Скорость – самое ценное, что есть на дороге после безопасности

АвтоМир
Лабораторная работа Лабораторная работа

Алексей Ремез строит бизнес на цифровой диагностике онкологических заболеваний

Forbes
Рыба с душком. В офисе «Норебо» прошли обыски Рыба с душком. В офисе «Норебо» прошли обыски

Сооснователь «Норебо» пытается отсудить у партнера треть бизнеса

Forbes
Русский травник Русский травник

Предприниматель, сколотивший состояние на промышленной конопле в Голландии

Forbes
8 фактов об альбоме Nevermind группы Nirvana 8 фактов об альбоме Nevermind группы Nirvana

24 сентября 1991 года, мир впервые услышал феноменальный альбом — Nevermind

Maxim
Amazon выходит из берегов Amazon выходит из берегов

Как Джефф Безос хотел сделать самый большой в мире книжный магазин

Forbes
Опасность для рубля. Иностранцы предпочли деривативы российскому госдолгу Опасность для рубля. Иностранцы предпочли деривативы российскому госдолгу

Инвестиции в госбумаги России становятся невыгодными для глобальных инвесторов

Forbes
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Бизнесмен года. Антон Черепенников Бизнесмен года. Антон Черепенников

Бизнесмен года. Король российского киберспорта — Антон Черепенников

GQ
30 до 30. Управление 30 до 30. Управление

Список Forbes молодых и перспективных россиян. Управление

Forbes
10 кинопремьер осени: от «Хищника» до «Богемской рапсодии» 10 кинопремьер осени: от «Хищника» до «Богемской рапсодии»

Новые фильмы выпускают режиссер «Ла-Ла Ленда» и сценарист «Аритмии»

Forbes
Крошечные стражи подземных галактик Крошечные стражи подземных галактик

Корневые системы растений занимают в почве огромные пространства

Наука и жизнь
Volkswagen Touareg Volkswagen Touareg

Volkswagen Touareg. Эпоха дизелей еще отнюдь не закончилась

Quattroruote
Игра вдолгую Игра вдолгую

Миллиардер Роман Троценко затевает новые масштабные проекты

Forbes
Израиль всегда готов извиниться Израиль всегда готов извиниться

Чем обернется «диванная» война между Россией и Израилем

СНОБ
Рейтинг рантье Рейтинг рантье

Рынок коммерческой недвижимости оживает

Forbes
Джек Потрошитель - женщина? Новые факты о самом загадочном маньяке мира Джек Потрошитель - женщина? Новые факты о самом загадочном маньяке мира

Возможно, Джек Потрошитель был женщиной, и звали её Мэри Пирси

Cosmopolitan
Увидеть возможности Увидеть возможности

Малоизвестные истории о том, как общество реагирует на новые ситуации

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

Принято считать, что естественные науки — поле объективного знания

Forbes
Мечты, революции, надежды: как розовый стал цветом женской силы Мечты, революции, надежды: как розовый стал цветом женской силы

Мечты, революции, надежды: как розовый стал цветом женской силы

Cosmopolitan
Сейчас я себе нравлюсь Сейчас я себе нравлюсь

Татьяна Лазарева о своем детстве и женщинах, которые ее вдохновляют

Домашний Очаг
Открыть в приложении