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

Беспокойное собрание Беспокойное собрание

Что ждет Музей русского импрессионизма, открытый Борисом Минцем

Forbes
Перезапуск «Магнита» Перезапуск «Магнита»

Ольге Наумовой нужно победить своего бывшего работодателя

РБК
Дорогие нероссияне Дорогие нероссияне

Второе гражданство есть как минимум у 35 участников рейтинга Forbes

Forbes
Влад Соколовский сообщил, что пошел на все условия Риты Дакоты после развода Влад Соколовский сообщил, что пошел на все условия Риты Дакоты после развода

Выпускники «Фабрики звезд-7» Рита Дакота и Влад Соколовский развелись

Cosmopolitan
Голография и жизнь Голография и жизнь

Виталий Пономарев создал стартап и решил заняться проблемой долголетия

Forbes
Горе-шпионы. Самые громкие провалы ликвидаторов из спецслужб Горе-шпионы. Самые громкие провалы ликвидаторов из спецслужб

Как далеко могут заходить истории с действиями иностранной разведки?

Forbes
Эпоха жадности Эпоха жадности

Лучшие обложки в истории журнала

Forbes
Осенний счет. Какие компании покинули рейтинг Forbes Осенний счет. Какие компании покинули рейтинг Forbes

Ряд компаний покинули рейтинг Forbes:

Forbes
Ручная сборка Ручная сборка

Сервис доставки продуктов Instamart стал прибыльным, скопировав модель Instacart

Forbes
Эмбрионы знаменитых песен: 16 поразительных демоверсий Эмбрионы знаменитых песен: 16 поразительных демоверсий

Как звучали великие песни в своем первоначальном, домашнем варианте?

Maxim
Островитянин Островитянин

Один из крупнейших рыбопромышленников России не может получить японскую визу

Forbes
Торг за Луну: смогут ли США обойтись без России Торг за Луну: смогут ли США обойтись без России

Будущая лунная станция может стать яблоком раздора для космических организаций

Forbes
Кризис ожиданий Кризис ожиданий

Повышение пенсионного возраста в России поддержало больше людей, чем в Германии

Forbes
5 научных доказательств того, что человек все еще продолжает эволюционировать 5 научных доказательств того, что человек все еще продолжает эволюционировать

Вот ты сидишь за компьютером, а твоя эволюция тем временем продолжается!

Maxim
Семь правил миллиардера Семь правил миллиардера

Олег Тиньков делится принципами, позволившими ему построить бизнес

Forbes
Крымское проклятие. Смогут ли российские компании оспорить санкции ЕС Крымское проклятие. Смогут ли российские компании оспорить санкции ЕС

Превозмочь фактор геополитики непросто даже независимому Европейскому суду

Forbes
Мощь инстаграма Мощь инстаграма

Как бывший рестлер стал самым высокооплачиваемым актером Голливуда

Forbes
Пламенный мотор Пламенный мотор

Ольга Зуева и еще семь женщин-режиссеров

Vogue
Музыка их связала Музыка их связала

Кто и как зарабатывал на любви России к красивой мелодии

Forbes
Дисциплина и реализм. Куда вкладываются самые осторожные инвесторы Дисциплина и реализм. Куда вкладываются самые осторожные инвесторы

Волатильность рынков хороша для одних инвесторов, но смертельна для других

Forbes
Разделение сетей Разделение сетей

Forbes посчитал стоимость российских интернет-компаний и оценил продажи в Рунете

Forbes
8 способов обмана в ресторанах с помощью меню 8 способов обмана в ресторанах с помощью меню

Правильно составленное ресторанное меню поможет выбрать то, что выгодно хозяевам

Maxim
Самый знаменитый монгол Самый знаменитый монгол

Чингисхан по праву входит в пантеон величайших завоевателей

Дилетант
Делай как мы Делай как мы

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

Tatler
Шуба на выход Шуба на выход

Казахстан — первая страна в китайском транспортном коридоре

Forbes
«Надо всегда быть недовольным»: правила жизни Юрия Дудя «Надо всегда быть недовольным»: правила жизни Юрия Дудя

Юрий Дудь о том, как попал на YouTube, и что помогло добиться успеха в интернете

Forbes
Хозяйке на заметку Хозяйке на заметку

Наталия Шагарина создала агрегатор акций и скидок и продала его «Яндексу»

Forbes
Первая четверть Первая четверть

10 октября НТВ отметит свое 25-летие

OK!
Попробуй перестать на них смотреть: 9 актрис с самой большой грудью Попробуй перестать на них смотреть: 9 актрис с самой большой грудью

Признайся, тебе ведь интересно, у кого из актрис самая большая грудь?

Playboy
8 крутых фильмов с Томом Харди, которые ты точно не смотрел (а стоит) 8 крутых фильмов с Томом Харди, которые ты точно не смотрел (а стоит)

Он крут, брутален и снимается в самых разных фильмах

Playboy
Открыть в приложении