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

Престижная школа Престижная школа

Как сервис Educate Online зарабатывает на желании учить детей за границей

Forbes
Дедлайн? 8 способов, как проработать всю ночь (кокаин не предлагаем) Дедлайн? 8 способов, как проработать всю ночь (кокаин не предлагаем)

Только полезные и проверенные временем советы как проработать всю ночь

Playboy
Атак становится все больше Атак становится все больше

У компаний есть спрос на финансовые гарантии защиты киберсистем

Эксперт
Книжный червь. История успеха Джеффа Безоса Книжный червь. История успеха Джеффа Безоса

Медиамагнат, грозящий отправить Дональда Трампа в космос

Forbes
Чуковский. Версия для взрослых Чуковский. Версия для взрослых

О самом тиражируемом и самом недооцененном русском литераторе

СНОБ
6 вырезанных сцен, которые сильно меняют восприятие знаменитых фильмов 6 вырезанных сцен, которые сильно меняют восприятие знаменитых фильмов

Картины хранят тайны, закопанные в мусоре монтажной студии

Maxim
Токсичное оружие. США ввели санкции против Китая за покупку Су-35 и С-400 Токсичное оружие. США ввели санкции против Китая за покупку Су-35 и С-400

Вашингтон расширил санкционный список

Forbes
Тюремных окон негасимый свет Тюремных окон негасимый свет

Фотограф Стивен Турлентс в течении 20 лет снимал американские тюрьмы

Esquire
Как следует отвечать на 9 еще более коварных детских вопросов Как следует отвечать на 9 еще более коварных детских вопросов

О том, как общаться с самыми загадочными после жены и ежей существами — детьми

Maxim
«Многие пытаются угрожать судами. Но часто звонят, чтобы сказать спасибо» «Многие пытаются угрожать судами. Но часто звонят, чтобы сказать спасибо»

Интервью с автором и ведущим проекта «НашПотребНадзор» на НТВ

Cosmopolitan
Делай как мы Делай как мы

Откуда героини «Татлера» берут силы на работу, детей и светскую жизнь

Tatler
Что нужно знать о первой коллекции Рикардо Тиши для Burberry Что нужно знать о первой коллекции Рикардо Тиши для Burberry

Рикардо Тиши наконец показал свою первую коллекцию для Burberry

Esquire
Burito Burito

Burito приехал к нам в студию поделиться мыслями и обменяться энергией

Playboy
Он серьезно не пьет? 15 звезд, которые навсегда отказались от алкоголя Он серьезно не пьет? 15 звезд, которые навсегда отказались от алкоголя

Он серьезно не пьет? 15 звезд, которые навсегда отказались от алкоголя

Playboy
Профессиональный бармен отвечает на глупые вопросы Профессиональный бармен отвечает на глупые вопросы

Профессиональный бармен отвечает на глупые вопросы

Maxim
Записки эксгибициониста Записки эксгибициониста

Остаться незамеченным на этой машине просто невозможно

Robb Report
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
Пока не сыграл в ящик: старушки-убийцы, чьи преступления потрясли мир Пока не сыграл в ящик: старушки-убийцы, чьи преступления потрясли мир

Пока не сыграл в ящик: старушки-убийцы, чьи преступления потрясли мир

Cosmopolitan
От хорошей жизни От хорошей жизни

Насколько состоятельны аргументы противников вакцинации

Вокруг света
Команда мечты Команда мечты

Слава, которая обрушилась на первых ведущих MTV, сделала их звездами внезапно

OK!
Мечтать правильно: почему не все задуманное сбывается? Мечтать правильно: почему не все задуманное сбывается?

Как правильно мечтать, чтобы желания исполнялись?

Psychologies
«Хорошая мать» и «плохая тетя»: Петунья Дурсль - не та, за кого себя выдает? «Хорошая мать» и «плохая тетя»: Петунья Дурсль - не та, за кого себя выдает?

Петунья Дурсль - одна из самых противоречивых героинь вселенной Гарри Поттера

Cosmopolitan
10 вещей, которые должны быть у мужчины 10 вещей, которые должны быть у мужчины

10 вещей, которые должны быть у мужчины

Maxim
Под гнетом санкций. Каким будет курс рубля в ближайшие месяцы Под гнетом санкций. Каким будет курс рубля в ближайшие месяцы

Давление на рубль сохранится этой осенью на фоне выборов в США

Forbes
«Коробка с сюрпризами» «Коробка с сюрпризами»

Интервью с Ёлкой — одной из самых позитивных артисток на нашей сцене

OK!
Драмы больше нет: 7 лучших драматических фильмов Драмы больше нет: 7 лучших драматических фильмов

7 лучших драм последних лет

Cosmopolitan
Как справиться с тревогой на работе: 7 советов Как справиться с тревогой на работе: 7 советов

Одна из самых неприятных особенностей тревоги — ее непредсказуемость

Psychologies
Израиль всегда готов извиниться Израиль всегда готов извиниться

Чем обернется «диванная» война между Россией и Израилем

СНОБ
Резкий разворот. ЦБ неожиданно для рынка повысил ключевую ставку Резкий разворот. ЦБ неожиданно для рынка повысил ключевую ставку

Банк России принял решение повысить ключевую ставку на 25 базисных пункта

Forbes
Хорошо сидим Хорошо сидим

Светский продюсер Алина Топалова на волне большого тренда научилась медитировать

Tatler
Открыть в приложении