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

Московская гага Московская гага

Как Роман Абрамович из любителя балета стал продюсером шумных постановок

Forbes
Гордость и предубеждения. Почему женщины редко становятся руководителями в IT Гордость и предубеждения. Почему женщины редко становятся руководителями в IT

Предубеждения, которые мешают женщинам строить карьеру в IT

Forbes
Зажигаем звезды Зажигаем звезды

Подборка историй о людях, которые двигают прогресс небывалым

ТехИнсайдер
Бал душевного спокойствия активного пенсионера Бал душевного спокойствия активного пенсионера

Петр Щедровицкий о жизни, методологии и предельных мирах

Русский репортер
Как Ленин дэвов побеждал Как Ленин дэвов побеждал

Какие отпечатки оставили на народах России события на рубеже XIX и XX веков

Дилетант
Расстрел великих князей Расстрел великих князей

История расстрела великих князей — внуков Николая I

Дилетант
5 интересных фактов о Tomb Raider по случаю выхода новой игры серии 5 интересных фактов о Tomb Raider по случаю выхода новой игры серии

Интересные факты об игре Tomb Raider и её героине Ларе Крофт

Популярная механика
Правило №36: Cледовать логике этого мира Правило №36: Cледовать логике этого мира

Доктор Алексей Ситников любезно объясняет, что за наука кармалогия

Tatler
Подвиги нашли героинь Подвиги нашли героинь

Три невероятные истории храбрости и мужества, главные героини которых — женщины

Maxim
Плач Серены. Что мы знаем о Наоми Осака — новой звезде мирового тенниса Плач Серены. Что мы знаем о Наоми Осака — новой звезде мирового тенниса

Как 20-летняя японка шла к победе над своим кумиром детства

Forbes
Теперь не страшно! Теперь не страшно!

Автострахование ОСАГО и КАСКО – что изменилось в этом году

Лиза
15 фактов о группе The Cure 15 фактов о группе The Cure

The Cure в России больше, чем The Cure

Maxim
Гори-гори ясно Гори-гори ясно

Мария Голубкина подожгла детский сад

StarHit
Побелел от зависти Побелел от зависти

Квартира-мечта: светлые пространства с видами на Манхэттен

AD
Разрушительная ревность. 5 приемов самопомощи Разрушительная ревность. 5 приемов самопомощи

Тотальный контроль и недоверие — это патология, разрушающая отношения

Psychologies
Верное средство Верное средство

Самый надежный способ борьбы с осенней хандрой — побег на далёкие острова

Robb Report
Как сохранить самооценку после ссоры Как сохранить самооценку после ссоры

Поругавшись с близким человеком, мы испытываем много различных эмоций

Psychologies
Золото республики. Почему чеченская нефть стоит дешево Золото республики. Почему чеченская нефть стоит дешево

Владимир Путин распорядился передать Чечне акции компании «Чеченнефтехимпром»

Forbes
История волков История волков

Первые главы книги Эмили Фридлунд, титулованного автора готических романов

Esquire
Родину выбирают Родину выбирают

Кто придумал плов, фуа-гра и другие легендарные блюда

GQ
Удар для любителей нефти: два шага к новой энергетике Удар для любителей нефти: два шага к новой энергетике

Можно ли использовать искусственный фотосинтез для получения чистой энергии?

Forbes
Львы на арене. Как отвечать на публичные обвинения Львы на арене. Как отвечать на публичные обвинения

Если клиент, сотрудник или партнер перевел ваш конфликт в публичное поле

Forbes
Секреты шести самых зрелищных кинотрюков Секреты шести самых зрелищных кинотрюков

Летать, выпрыгивать из горящей машины, разбивать спиной стекло?

Maxim
Алкогений: Марлон Брандо Алкогений: Марлон Брандо

Алкогений: Марлон Брандо

Maxim
Почему бывший снова появляется в вашей жизни? Почему бывший снова появляется в вашей жизни?

Почему бывший партнер возвращается и стоит ли давать отношениям второй шанс

Psychologies
Фэншуй для двоих Фэншуй для двоих

Создав гармоничную обстановку в спальне, мы улучшим отношения в паре

Psychologies
Ген перемен Ген перемен

Спустя 17 лет забвения Toyota возрождает Supra

Quattroruote
Дамский кошелек. Как в США поддерживают женщин-предпринимателей Дамский кошелек. Как в США поддерживают женщин-предпринимателей

На какую помощь может рассчитывать женщина, открывая собственный бизнес

Forbes
Отношения с женатым: в чем опасность? Отношения с женатым: в чем опасность?

Разбираемся, почему женщины соглашаются на роль второго плана

Psychologies
Первая четверть Первая четверть

10 октября НТВ отметит свое 25-летие

OK!
Открыть в приложении