Чего ждать от квантовых компьютеров

Все чаще в околонаучных и научных кругах говорят о квантовых компьютерах как об одной из наиболее перспективных разработок на планете. Так ли это и стоит ли бояться грядущих изменений

Словосочетание «квантовый компьютер» (КК) многими воспринимается как шаблонная фраза из фантастического фильма про будущее. Но на деле появление таких компьютеров реальнее, чем может казаться. Причем произойти это может уже в ближайшие 5–10 лет. Ожидается, что КК смогут решать задачи, которые раньше казались просто неразрешимыми или потребовали бы для своего решения десятилетия.

Как известно, в обычных компьютерах для хранения информации применяют двоичную систему исчисления (1 и 0). В квантовом же компьютере используется такое физическое явление, когда определенные микрочастицы способны фактически существовать одновременно в нескольких местах. Вместо привычных битов в КК применяются кубиты, которые могут быть 1 и 0 как по отдельности, так и одновременно. Таким образом, два «классических» бита кодируют информацию лишь в четырех возможных комбинациях: 11, 10, 01, 00. Квантовый же компьютер может принимать эти комбинации одновременно. Наглядно это можно объяснить на следующем примере. Предположим, вам нужно узнать, какой маршрут между десятью городами будет наиболее быстрым и дешевым. Обычному компьютеру потребуется по отдельности измерить каждое расстояние, каждую стоимость и потом все их сравнить. Квантовая же технология позволяет рассчитывать одновременно десять маршрутов.

Для чего же можно будет использовать квантовые компьютеры Звучит странно, но на данный момент известно около 1% возможных применений данной технологии. Дело в том, что КК могут изменить буквально каждую отрасль и каждую сторону нашей жизни. Речь не о более быстрых числовых вычислениях – существующие компьютеры прекрасно с этим справляются, а о более сложных и необычных вещах. КК напоминает своей работой наш мозг. К примеру, он способен различать образы и выделять из них необходимые. Это позволит, например, анализировать огромные объемы фото- и видеоматериалов в поиске необходимой информации. Такой компьютер будет способен выполнять не только те задачи, с которыми лучше всего справляются компьютеры, но и те, которые лучше компьютеров решают люди.

Как известно, человеку свойственно обучение. Так вот, квантовый компьютер сможет перенять эту уникальную способность. Скажем, если какая-нибудь программа допускает одинаковую ошибку несколько раз, компьютер сам найдет эту ошибку и внесет коррективы в код.

Конечно, не обошлось и без негативных прогнозов. Многие справедливо опасаются возможности компьютеров обучаться. Бытует мнение, что такой компьютер может перестать подчиняться человеку, и тогда нас ждут сцены из многочисленных голливудских фильмов, где искусственный интеллект начинает войну с человечеством. Также некоторые опасаются, что столь мощный инструмент попадет в плохие руки. Однако любой существенный технологический рывок в истории человеческой цивилизации связан с противоречиями в обществе. Большинство людей боятся нового. При этом здравомыслящие люди осознают, что без изменений невозможно развитие.

Так или иначе, появление КК, похоже, неизбежно. Так что нам остается только ждать и надеяться, что эта технология позволит человечеству перейти на совершенно иной уровень жизни.