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

Ревизия истории искусства Ревизия истории искусства

Крах рынка русского искусства приведет к возрождению забытых имен художников

Forbes
Полная ликвидация Полная ликвидация

Телеканал НТВ запускает новый масштабный проект под названием «Чернобыль»

OK!
Нереальная любовь Нереальная любовь

Как и почему «эмоциональные» чат-боты стали заменять настоящих партнеров

РБК
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
Крыло, похожее на тюльпан, – винт вертолета Крыло, похожее на тюльпан, – винт вертолета

Как всего два винта делают вертолёт летающей машиной?

Наука и техника
Круто ты попал на ТВ Круто ты попал на ТВ

Михаил Богомолов рассказал Cosmo, как создаются хиты и звезды

Cosmopolitan
Дела сердечные: что такое кардио-чекап и кому он нужен Дела сердечные: что такое кардио-чекап и кому он нужен

Что собой представляет кардио-чекап?

Esquire
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
Как и с чем носить вельветовые брюки: 3 крутых идеи на любой случай Как и с чем носить вельветовые брюки: 3 крутых идеи на любой случай

Самое время "приручить" вельвет

Cosmopolitan
Есть ли жизнь после экзаменов Есть ли жизнь после экзаменов

7 вызовов, стоящих перед школой в цифровую эпоху

Русский репортер
6 самых диких советов звезд на тему секса 6 самых диких советов звезд на тему секса

Анджелина Джоли, например, рекомендовала брать с собой в постель нож

Maxim
Прерванный полет. Зачем Минобороны рассказало о сбитом Boeing Прерванный полет. Зачем Минобороны рассказало о сбитом Boeing

Минобороны России опровергло причастность к уничтожению Boeing в 2014 году

Forbes
Личность формируется еще до рождения? Личность формируется еще до рождения?

Правда ли, что черты характера и вкусы формируются задолго до появления на свет

Psychologies
Ягодное лукошко Ягодное лукошко

Актриса Лиза Арзамасова — настоящий фитнес-мотиватор для своих поклонников

OK!
«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
Медицина будущего: искусственные органы, «умные» протезы, неинвазивные гаджеты Медицина будущего: искусственные органы, «умные» протезы, неинвазивные гаджеты

В Санкт-Петербурге пройдет третья конференция «Будущее медицины»

Популярная механика
Три пути Кремля. Избиратели недовольны, но перемен не хотят Три пути Кремля. Избиратели недовольны, но перемен не хотят

В ряде регионов выборы губернаторов вышли из под контроля

Forbes
Рожденные в СССР: почему российские миллиардеры не любят вспоминать 90-е Рожденные в СССР: почему российские миллиардеры не любят вспоминать 90-е

Многие свои первые миллионы, продавая вареные джинсы в постперестроечные времена

Forbes
10 вещей о Карле Лагерфельде, которых вы не знали 10 вещей о Карле Лагерфельде, которых вы не знали

10 вещей о Карле Лагерфельде, которых вы не знали

Esquire
Ресторатор года. Александр Раппопорт Ресторатор года. Александр Раппопорт

Ресторатор года. Кулинарные поединки Александра Раппопорта

GQ
«Вояджер-1»: 10 фактов космического масштаба «Вояджер-1»: 10 фактов космического масштаба

Ровно 41 год назад произошел запуск «Вояджера-1»

Maxim
«Человек на Луне»: нетипичная космическая драма. Клаустрофобам будет нелегко «Человек на Луне»: нетипичная космическая драма. Клаустрофобам будет нелегко

«Человек на Луне»: нетипичная космическая драма. Клаустрофобам будет нелегко

Playboy
Прикормленное место. Как ресторану заработать на офисных сотрудниках Прикормленное место. Как ресторану заработать на офисных сотрудниках

Какие ошибки допускают рестораторы в бизнес-центрах?

Forbes
Ослепительный оскал: шесть способов привести улыбку в порядок Ослепительный оскал: шесть способов привести улыбку в порядок

Ослепительный оскал: шесть способов привести улыбку в порядок

Forbes
Волшебные очки и игровые приставки: легкий способ попасть в дополненную реальность Волшебные очки и игровые приставки: легкий способ попасть в дополненную реальность

Сделать популярными устройства дополненной реальности никак не получается

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
«Мужчина обязан общаться с себе подобными» «Мужчина обязан общаться с себе подобными»

Игорь Лантратов — олицетворение здравого смысла и здорового образа жизни

Playboy
Вы не плохая мать: как справиться с родительским выгоранием Вы не плохая мать: как справиться с родительским выгоранием

Почему возникает родительское выгорание и что с ним делать?

Psychologies
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
Почему мы любим мясо, или Полный курс мясной химии Почему мы любим мясо, или Полный курс мясной химии

Мы любим есть мясо, потому что это очень вкусная еда

Популярная механика
Открыть в приложении