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

Жажда альтернативы Жажда альтернативы

«Сады Придонья» первыми запустили массовое производство растительного молока

Forbes
Матери и дети: 5 лучших книг о вечной проблеме с другого ракурса Матери и дети: 5 лучших книг о вечной проблеме с другого ракурса

Матери и дети: 5 лучших книг о вечной проблеме с другого ракурса

Psychologies
Мощь инстаграма Мощь инстаграма

Как бывший рестлер стал самым высокооплачиваемым актером Голливуда

Forbes

В Антарктиде 37-летняя Ольга Стефанова была уже шесть раз

Psychologies
Поколение Y Поколение Y

Первый российский рейтинг «30 до 30»

Forbes
Лучше не видеть! 10 самых развратных обложек музыкальных альбомов Лучше не видеть! 10 самых развратных обложек музыкальных альбомов

Эти альбомы — синонимы свободы и раскрепощенности

Playboy
И не новичкам сложно И не новичкам сложно

О трудностях при покупке недвижимости в Лондоне и окрестностях

Forbes
На фейсконтроле На фейсконтроле

Esquire собрал звезд новой российской музыки и задал им пять одинаковых вопросов

Esquire
Переток силы Переток силы

Чем полезен российский климат для развития альтернативной энергетики

Forbes
Винья для новичков Винья для новичков

Создайте фундамент для безопасной практики Виньясы

Yoga Journal
Перелетные ястребы Перелетные ястребы

Почему омский «Авангард» стал играть в хоккей в Балашихе

Forbes
Погоня за удовольствиями в гоночный уикенд в Сочи Погоня за удовольствиями в гоночный уикенд в Сочи

Формула-1 Гран-При России — идеальный повод приехать в Сочи в эти выходные

Esquire
Лабораторная работа Лабораторная работа

Алексей Ремез строит бизнес на цифровой диагностике онкологических заболеваний

Forbes
Oсенняя диета Oсенняя диета

Сезонные продукты помогут похудеть, повысить тонус и укрепить защитные силы

Лиза
Дорогие нероссияне Дорогие нероссияне

Второе гражданство есть как минимум у 35 участников рейтинга Forbes

Forbes
Расти без старости. Как людям оставаться молодыми до смерти Расти без старости. Как людям оставаться молодыми до смерти

Лекарство, которое будет убивать увядающие клетки человеческого организма

Forbes
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Лифчик на миллион: самые дорогие бюстгальтеры Victoria's Secret Лифчик на миллион: самые дорогие бюстгальтеры Victoria's Secret

Кто демонстрировал самые дорогие бюстгальтеры Victoria’s Secret

Cosmopolitan
Вок из машины Вок из машины

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

Forbes
Первые откровенные съемки юной Кейт Мосс, Анджелины Джоли и других звезд Первые откровенные съемки юной Кейт Мосс, Анджелины Джоли и других звезд

Раритетные съемки наших любимых знаменитостей

Cosmopolitan
Люди больше хотят видеть меня в роли убийцы Люди больше хотят видеть меня в роли убийцы

Роль импульсивного эксцентрика, упрямца или злодея Джон Малкович играет хорошо

Playboy
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Деньги коллекционера Деньги коллекционера

Распущенные волосы, тысяча долларов мелочью и другие нумизматические сюжеты

Forbes
Алкоголизм — дело семейное. 10 советов выпивающим родителям Алкоголизм — дело семейное. 10 советов выпивающим родителям

О влиянии семейных традиций на алкоголизацию подростков

СНОБ
В хорошей форме В хорошей форме

Совокупное состояние участниц рейтинга богатейших женщин страны — $9,9 млрд

Forbes
8 рецептов блюд с сезонными фруктами и овощами от шеф-поваров из городов России 8 рецептов блюд с сезонными фруктами и овощами от шеф-поваров из городов России

Подборка рецептов от шеф-поваров из различных уголков России

Cosmopolitan
Путь в гору Путь в гору

Как боец Хабиб Нурмагомедов стал одним из главных героев мирового спорта

Forbes
Строгость или вседозволенность: как родителям найти баланс Строгость или вседозволенность: как родителям найти баланс

Когда родителю настоять на своем, а когда уступить и согласиться с ребенком?

Psychologies
Как Джонатан Андерсон совершенствует Loewe Как Джонатан Андерсон совершенствует Loewe

Джонатан Андерсон о коллекциях и о том, почему важно не быть контрол-фриком

Vogue
Как и с чем носить поясную сумку: 3 модных идеи для осени Как и с чем носить поясную сумку: 3 модных идеи для осени

Поясные сумки остаются с нами как минимум еще на пару сезонов

Cosmopolitan
Открыть в приложении