Недавно по интернету разошлась сенсационная новость: в Google построили работающий квантовый компьютер. «Чердак» попросил директора Российского квантового центра Руслана Юнусова объяснить, правда ли это и что на самом деле сделали исследователи Google.
Конец безопасностиКвантовые компьютеры — вещь полуфантастическая. В отличие от обычного компьютера, который оперирует битами, способными находиться только в двух состояниях — 0 или 1, квантовый компьютер работает с кубитами — квантовыми объектами, которые могут находиться в суперпозиции нескольких состояний, то есть, например, одновременно иметь значение и 1, и 0. Поэтому квантовые компьютеры способны решать задачи, которые на обычных компьютерах выполнить в разумный срок невозможно. Например, они могут очень быстро взламывать шифры. Большая часть современных криптографических технологий (например, способы шифрования данных в банковских карточках) основана именно на этом принципе: они оперируют задачами, которые невозможно решить за вменяемое время. Например, перемножить два числа несложно, а вот по результату найти множители очень непросто (точнее, очень долго).
Квантовый компьютер, когда он будет создан, позволит решать эту задачу за короткое время, что может сделать многие современные технологии шифрования небезопасными. По крайней мере, Агентство национальной безопасности США уже всерьез озабочено будущей «квантовой угрозой» и собирается создавать новые алгоритмы шифрования, которые не будут поддаваться квантовым компьютерам.
Однако универсальный и пригодный для практического применения квантовый компьютер пока еще не создан. Множество научных групп из разных стран создают экспериментальные квантовые устройства, состоящие из множества кубитов, однако прогресс пока идет не слишком быстро. Некоторые ученые даже считают, что сложности на пути создания «полноценной» квантовой ЭВМ могут оказаться непреодолимыми.
Основная сложность создания квантового компьютера, состоящего из множества кубитов (а чем больше кубитов, тем больше вычислительная мощность), заключается в том, что все эти кубиты должны сохранять определенное квантовое состояние в течение достаточно длительного времени — достаточного, чтобы они могли провзаимодействовать друг с другом, то есть выполнить вычисления.
Но квантовые состояния очень неустойчивы: они очень легко разрушаются от малейших колебаний температуры, вибраций. Более того, доказано, что определенный уровень ошибок в квантовых вычислениях в принципе неустраним, поэтому многие ученые работают над созданием алгоритмов коррекции ошибок для еще не созданных квантовых устройств.
«Но процесс потихоньку движется: например, в квантовых компьютерах удается заставить работать все большее количество кубитов. Если получится создать компьютер, оперирующий несколькими сотнями кубитов, можно будет говорить о решении с его помощью каких-то классов задач. Это уже сделает возможным практическое применение квантовых компьютеров, но до этого еще далеко — 5—10 лет, а может быть, больше», — пояснил Юнусов.
Продолжение читайте далее.
Комментарии:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв