Что такое квантовый компьютер, когда его создадут и как он изменит мир
Сейчас в мире идет настоящая гонка производителей: кто первым создаст квантовый компьютер. Рассказываем, что он из себя представляет и как перевернет нашу привычную жизнь.
Сейчас все мы пользуемся транзисторными компьютерами. Транзисторы управляют током внутри системы. При этом все компьютеры работаю на двоичном коде, который состоит из единиц и нулей. Ими шифруется вся существующая информация.
Двоичный код прогоняется компьютером через биты – самые маленькие единицы носителей информации. Дальше идут байты, равняющиеся восьми битам, и так далее.
Для решения текущей задачи биты выдают единицы и нули, а когда задача выполнена, все обнуляется и начинается решение новой.
Но у квантового компьютера все построено на кубитах. Это единица, которая меньше бита, и она находится одновременно в значениях 1, 0 и промежуточных. Этих значений много, и они одновременно активны и неактивны.
Это можно сравнить с котом Шредингера, только в квантовом компьютере у него были бы котята, и все, как и он сам, были бы одновременно и живы, и не живы. Вот такая головоломка.
Кубитность позволила бы в десятки тысяч раз быстрее справляться с задачами, чем наши нынешние компьютеры. В Google подсчитали, что квантовая машина Sycamore способна за несколько минут выполнить то, что транзисторный компьютер делал бы 10 000 лет.
Это означает, что системы безопасности, которые защищают личные и банковские данные, квантовый компьютер может взломать за считанные минуты.
Но не пугайтесь. Дело в том, что такой компьютер пока существует только в гипотезах. Пока ученые разработали только так называемые квантовые машины, которые подключаются к транзисторным компьютерам и работают через них.
Такие суперсовременные технологии очень дорогие, поэтому к простым пользователям все равно не попали бы, даже если были бы изобретены. Но они не предназначаются для выполнения привычных для наших компьютеров задач. Так зачем же они нужны?
С помощью квантового компьютера, считают специалисты, можно было бы шифровать платежные данные и банковские операции. Эта задача называется разложение на множители, и она очень сложная. Еще квантовый компьютер мог бы заниматься машинным обучением, например, обучать автопилот автомобиля. Также этот суперкомпьютер сможет визуализировать и моделировать сложнейшие процессы, такие как молекулярный уровень природных явлений.
Наука не стоит на месте, поэтому, возможно, спустя несколько десятилетий человечество достигнет такого высокого интеллектуального и производственного уровня, что сможет создать компьютер нового поколения, способный решать сложнейшие задачи за секунды. Пока спрогнозировать это невозможно, но ученые над ним работают.