Nerkom

MIT Technology Review иронизирует: мол, вот уже который год хотим наречь квантовый компьютер одним из самых многообещающих проектов и каждый раз понимаем, что рано.

Этот год не исключение: в этот раз издание говорит, что до создания квантового компьютера осталось около 5 лет, хотя за минувший год случился большой прогресс в сфере его разработки.

Так чем же отличается обычный процессор от квантового?

Обычный процессор оперирует в своих действиях бинарным кодом. Компьютерные биты могут находиться только в одном состоянии – иметь логическое значение 0 или 1. Квантовые же компьютеры оперируют кубитами, которые могут иметь логическое значение 0, 1, 0 и 1 сразу – это принцип суперпозиции (к примеру, в макромире – это выглядело бы следующим образом: дверь в комнату закрыта, и в то же время открыта), с точки зрения здравого смысла – полная бессмыслица, но для решения определённых задач они будут иметь многомиллионное преимущество по сравнению с традиционными вычислительными машинами. А процесс измерения состояния частицы приводит к исчезновению суперпозиции. Что характерно - полученное измерением знание о состоянии частицы отличается от реального состояния частицы до проведения замеров.

Для чего всё это нужно?

Ещё в далёком 1965 году Гордон Мур говорил, что за год количество транзисторов, вмещающихся в кремниевом микрочипе, увеличивается вдвое. Этот темп прогресса в последнее время замедлился, и удвоение происходит реже – раз в два года. Такими темпами, уже в ближайшем будущем транзисторы достигнут размеров с атом. Дальше – рубеж, который переступить невозможно. С точки зрения физического строения транзистора он никак не может быть меньше атомарных величин. Увеличение размеров чипа проблему не снимает. Работа транзисторов связана с выделением тепловой энергии, и процессоры нуждаются в качественной системе охлаждения. Многоядерная архитектура также не решает вопрос дальнейшего роста. Достижение пика в развитии технологии современных процессоров произойдёт уже скоро.

Новый подход в процессе вычислений позволит работать с огромными массивами данных и выполнять моментальные вычислительные операции. Он создаст предпосылки для грандиозных научных открытий во всех отраслях. Медицина решит многие проблемные вопросы, которых накопилось в последнее время довольно много. Станет возможным диагностика раковых заболеваний на более раннем этапе заболевания, чем сейчас. Химическая промышленность сможет синтезировать продукты с уникальными свойствами.

Прорыв в космонавтике так же не заставит себя ждать. Полёты к другим планетам станут таким же обыденным действием, как и ежедневные поездки по городу. Потенциал, который заложен в квантовых вычислениях, безусловно, преобразит нашу планету до неузнаваемости.

Другая отличительная особенность, которой обладают квантовые компьютеры, это способность квантового вычисления быстро подобрать нужный код или шифр. Обычный компьютер выполняет решение математической оптимизации последовательно, перебирая один вариант за другим. Квантовый конкурент работает сразу со всем массивом данных, молниеносно выбирая наиболее подходящие варианты за беспрецедентно короткое время. Банковские операции будут расшифрованы в мгновение ока, что современным вычислительным машинам недоступно.

Однако банковский сектор может не переживать - его тайну спасёт метод квантового шифрования с парадоксом измерения. При попытке вскрыть код произойдёт искажение передаваемого сигнала. Полученная информация не будет иметь никакого смысла. Секретные службы, шпионаж для которых – обычное дело, заинтересованы в возможностях квантовых вычислений.

Но есть определённые сложности в создании условий, при которых квантовый бит сможет бесконечно долго находиться в состоянии суперпозиции.

Каждый кубит представляет собой микропроцессор, который работает на принципах сверхпроводимости и законах квантовой механики.

Вокруг микроскопических элементов логической машины создаётся целый ряд уникальных условий окружающей среды:

• температура -269,98 градусов по Цельсию;

• система защиты от магнитного и электрического излучения (Необходимо снижение воздействия этих факторов в 50 тысяч раз);

• система теплоотвода и гашения вибраций;

• разрежение воздуха ниже атмосферного давления в 100 миллиардов раз.

Небольшое отклонение окружающей среды вызывает мгновенную потерю кубитами состояния суперпозиции, что приводит к сбою в работе.

Всё вышеописанное можно было бы отнести к творчеству воспалённого разума писателя фантастических рассказов, если бы компания Google совместно с NASA не приобрела у канадской исследовательской корпорации квантовый компьютер D-Wave, процессор которого содержит 512 кубитов.

Исследователи Квантовой лаборатории искусственного интеллекта Google и NASA объявили, что квантовый компьютер D-Wave, которым они располагают, действительно работает. Об этом сообщил директор Google по инжинирингу Хартмут Невен в своем посте.

Однако до сих пор инженеры не могли предоставить доказательства, что он действительно функционирует с использованием явлений квантовой суперпозиции и квантовой запутанности. В Google заявили, что такие доказательства были получены. По словам исследователей, в ходе тестов D-Wave удалось решить поставленную задачу со скоростью 100 млн раз более высокой, чем традиционному компьютеру с одним процессором.

Но даже если заявленные результаты подтвердятся, отмечает MIT Technology Review, они могут служить лишь частичным доказательством возможностей D-Wave, поскольку если бы в тестах Google традиционный компьютер использовал другие существующие на сегодняшний день алгоритмы, он мог бы выполнить задачу лучше.

Напомню, по мнению MIT Technology Review, до создания полностью рабочей версии квантового компьютера – осталось около 5 лет. Будем надеется, что это действительно так, ведь это обещает большой технологический скачок, для всего человечества.

С грустью я смотрел в окно. Неожиданно зазвонил мобильник и я с надеждой бросился его поднимать. На дисплее высветилось: «Вовчик». В любое другое время я был бы рад его услышать, но сейчас я ожидал увидеть на дисплее телефона другое имя.

- Здарова, - приветствовал голос друга, - чем занят?

- Сижу и жалею себя. Меня Марина бросила.

- Пойдём развеемся, тоже на душе паршиво.

- Да конечно, через 5 минут выйду.

Я быстро оделся и выбежал на улицу.

Было уже темно, выйдя, я заметил на скамейке сгорбленную фигуру:

- Вовчик, ты? – крикнул я в темноту.

- Да, - откликнулся силуэт, мелькнул красный огонек сигареты и тень смачно затянулась.

- Ты ж вроде уже как месяц бросил, - я подошёл к другу.

- Да так, решил побаловаться, - Вова ещё раз затянулся и выбросил окурок, - пойдём пройдёмся что ли. Вообще настроение ни к чёрту. – И чуть громче протянул,- вся наша жиииизнь…

- Го-овно, - закончил я. – Почему всё так жестоко?

- Стоило мне один день не прийти на пары, как у тебя вся жизнь кувырком пошла, - решил он пошутить. – Ну, рассказывай, что у вас там произошло.

Минут 40 сорок, пока мы шли я рассказывал события произошедшего дня и как я несчастен, я был рад, что есть хоть один человек, способный выслушать меня и дать дельный совет, мы сделали круг по нашему студгородку и вернулись к моему подъезду, остановившись я посмотрел на друга, в его глазах стояли слёзы.

- Да не расстраивайся так, я думаю мы ещё помиримся, - я недоумённо хлопнул друга по плечу. – Не знал, что ты так расстроишься из-за наших отношений.

Вовчик несколько раз моргнул, попытавшись сдержать слёзы и еле выговаривая слова прошептал.

- Не в этом дело. У меня отец умер, завтра поезд. – Ещё раз моргнув он тихо заплакал.

Не зная, что сказать, я молча уставился на него, с ужасом понимая, что все слова которые я знаю, теряются в моей голове. Глупо захлопав глазами, я выдавил:

- Сожалею друг. Прости, что ты лучший друг, чем я. Во сколько поезд? Я поеду с тобой.

Стоял на днях в очереди в одном магазине и стал невольным свидетелем следующего: девочка лет 13-14 дёргала свою маму за руку и о чём-то умоляла, во второй руке девочки был телефон известной марки последней модели.

«Капризное, избалованное дитя» - сразу промелькнуло в моей голове, - «чего-то опять не хватает».

Но подойдя поближе я услышал их диалог.

- Мама, ну, пожалуйста, можно я погуляю чуть-чуть. Честно я в девять дома уже буду, только во дворе, если надо будет ты мне скажешь и сразу зайду.

- Нет, - резко оборвала женщина.

- Ну, пожалуйста, там все мои одноклассники, ты их знаешь, мы прямо около дома будем сидеть.

- Ты сегодня уже нагулялась!

- Но мы же с тобой просто по магазинам ходили, а тут с ребятами! Мам, у меня же каникулы! Я только до девяти, честно-честно, ну пожалуйста.

- Нет.

- Но почему?

- Я СКАЗАЛА НЕТ, - женщина расплатилась за покупки и резко дернув ребенка удалилась из магазина.

Помню, случилось это в начальной школе, в третьем или четвёртом классе. Был у нас мальчик Игорь, который сильно выделялся на фоне остальных ребятишек, своим нестандартным поведением и поступками. В связи с этим, многие зачастую не понимали его, поэтому он был эдаким отшельником, но не таким, которого все обижали, а просто был сам по себе.

Как-то раз, у него возник конфликт с одной девочкой из нашего класса. Ему, почему-то приспичило, что стул на котором она сидит, должен быть у него, чёрт знает, может быть, он так просто заигрывал, но не суть. Та естественно пыталась отстоять свои права, но в виду того, что он был сильнее, этот стул он отобрал, чем довёл девочку до слёз.

Потом, видимо поняв, что нужно исправлять ситуацию он подошёл к ревущей девочке и сказал:

- Извини. Я больше так не буду. Хочешь я тебе мороженое куплю или шоколадку. Давай помиримся. Что ты любишь?

- Ничего я не люблю. Я всё папе расскажу! – Игорь не стал продолжать диалог, он лишь быстро подошёл к своей парте, собрал вещи и сбежал с урока.

Когда прозвенел звонок, и в класс зашла учительница, бедная девочка всё ещё ревела, поэтому педагог решил выяснить, в чём дело. Подружки девочки тут же рассказали о произошедших событиях, но так как виновника на месте не было, преподавательница решила провести урок, но прежде сказала:

- Вот мальчики, так поступать никогда нельзя. Мужчины должны уметь отвечать за свои поступки, а родителей Игоря я завтра вызову в школу. Так, Оля, ты иди, умойся и возвращайся в класс.

Урок шёл в обычном режиме, но примерно через 15 минут в дверь постучались. В проёме появился Игорь, лица всех присутствующих застыли в удивлении, а учительница строго сказала:

- Хорошо, что ты нашёл в себе мужество и вернулся, но с родителями твоими я всё же поговорю.

- Валентина Ивановна, можно войти? – Мальчик нервно переминал ногами у порога.

- Заходи. Но сначала извинись.

Игорь, молча кивнул и вошёл в класс, подойдя к девочке он достал из портфеля буханку хлеба и протянул его только-только успокоившейся Оле:

- Вот, возьми. Хлеб все любят, прости, пожалуйста.

Удивлённая девочка взяла буханку, не понимая, что ей делать, а у учительницы, видимо, немного поехал шаблон, поэтому она его похвалила и продолжила урок.

В итоге его родителей она в школу всё-таки не вызвала, а рассказала о произошедшем на родительском собрании, но как мне известно, она рассказала о произошедшем, не столько указывая на плохой поступок Игоря, сколько на его необычный способ примирения.