Как суперкомпьютер Google перевернет мир

Законам квантовой механики подчиняется все на нашей планете: от больших предметов, до атомов и электронов. Любой вид материи из которой состоит наш мир да и вся вселенная может быть рассмотрен при помощи этой удивительной науки. Микро частички, увидеть которые не вооруженным глазом просто не в состоянии могут изменить всё наше бытие, а также помогут создать супер компьютер, который называется: квантовый компьютер…

Жур­на­лист The Wall Street Journal Джек Никас по­се­тил ла­бо­ра­то­рию Google, где со­зда­ет­ся сверх­мощ­ная вы­чис­ли­тель­ная ма­ши­на, ко­то­рая смо­жет пе­ре­вер­нуть все сферы жизни — от науки и ме­ди­ци­ны до обо­ро­ны.

Харт­мут Невен верит в па­рал­лель­ные все­лен­ные. Недав­но мы бе­се­до­ва­ли рядом с офи­сом Google в Лос-Ан­дже­ле­се, и 53-лет­ний уче­ный-ин­фор­ма­тик читал мне лек­цию о том, как кван­то­вая ме­ха­ни­ка — фи­зи­ка, опи­сы­ва­ю­щая вза­и­мо­дей­ствие ато­мов и эле­мен­тар­ных ча­стиц — под­креп­ля­ет тео­рию так на­зы­ва­е­мой муль­ти­все­лен­ной.

Невен ука­зы­ва­ет на ле­жа­щий между нами дик­то­фон и объ­яс­ня­ет, что мы на­блю­да­ем лишь одну из вер­сий этого устрой­ства, при этом где-то есть и дру­гие, но мы их не вос­при­ни­ма­ем. По сло­вам Неве­на, это ка­са­ет­ся не толь­ко дик­то­фо­нов, но и всех фи­зи­че­ских объ­ек­тов. Он го­во­рит: «У нас с вами тоже есть аль­тер­на­тив­ная кон­фи­гу­ра­ция в па­рал­лель­ной все­лен­ной».

Невен, ко­то­рый го­во­рит с силь­ным немец­ким ак­цен­том и носит крос­сов­ки Christian Louboutin с ши­па­ми, воз­глав­лял ряд ре­во­лю­ци­он­ных про­ек­тов Google — от ПО для рас­по­зна­ва­ния об­ра­зов до очков Google Glass, став­ших одним из пер­вых ком­пью­тер­ных устройств, на­де­ва­ю­щих­ся на го­ло­ву. Сей­час перед ним стоит самая слож­ная за его ка­рье­ру за­да­ча: по­стро­ить ком­пью­тер, ос­но­ван­ный на за­ко­нах кван­то­вой ме­ха­ни­ки.

Объ­яс­нить кван­то­вую ме­ха­ни­ку в двух сло­вах невоз­мож­но, но если все же по­пы­тать­ся, это будет зву­чать при­мер­но так: уче­ные до­ка­за­ли, что атомы могут су­ще­ство­вать сразу в двух со­сто­я­ни­ях — это яв­ле­ние на­зы­ва­ют су­пер­по­зи­ци­ей. На­при­мер, один атом может на­хо­дить­ся в двух ме­стах од­но­вре­мен­но.

При этом су­пер­по­зи­ция мас­шта­би­ру­ет­ся — по­сколь­ку все зна­ко­мые нам пред­ме­ты со­сто­ят из ато­мов, неко­то­рые фи­зи­ки пред­по­ла­га­ют, что в несколь­ких из­ме­ре­ни­ях могут су­ще­ство­вать целые объ­ек­ты, а сле­до­ва­тель­но, счи­та­ет Невен, можно сде­лать вывод о воз­мож­ном су­ще­ство­ва­нии па­рал­лель­ных все­лен­ных.

Даже Аль­бер­ту Эйн­штей­ну эта тео­рия не да­лась — в свое время но­бе­лев­ский ла­у­ре­ат за­явил, что у нее есть фун­да­мен­таль­ные недо­стат­ки. Впро­чем, с тех пор уче­ные не раз ее до­ка­за­ли.

И имен­но от кван­то­вой ме­ха­ни­ки стоит ждать сле­ду­ю­щей ре­во­лю­ции в об­ла­сти вы­чис­ли­тель­ной тех­ни­ки. В неболь­шой ла­бо­ра­то­рии рядом с ка­ли­фор­ний­ской Сан­та-Ба­ра­ба­рой Невен и два де­сят­ка фи­зи­ков из Google ис­поль­зу­ют кван­то­вую ме­ха­ни­ку для со­зда­ния ком­пью­те­ра с неве­ро­ят­ным вы­чис­ли­тель­ным по­тен­ци­а­лом — в пе­ре­ры­вах между ра­бо­той об­ла­ча­ясь в гид­ро­ко­стю­мы и от­прав­ля­ясь сер­фить на океан.

На­деж­ный пол­но­мас­штаб­ный кван­то­вый ком­пью­тер пе­ре­вер­нет самые раз­ные от­рас­ли, от ис­кус­ствен­но­го ин­тел­лек­та до химии, уско­рит раз­ви­тие ма­шин­но­го обу­че­ния и по­мо­жет раз­ра­бо­тать новые ма­те­ри­а­лы, хи­ми­ка­ты и ле­кар­ства.

Физик Ви­джай Панде, парт­нер вен­чур­ной ком­па­нии Andreessen Horowitz, фи­нан­си­ро­вав­шей стар­тап Rigetti Computing, за­ни­ма­ю­щий­ся кван­то­вы­ми вы­чис­ле­ни­я­ми, го­во­рит: «Если это сра­бо­та­ет, весь мир из­ме­нит­ся».

Дру­гие спе­ци­а­ли­сты, осо­бен­но из ака­де­ми­че­ских кру­гов, вы­ра­жа­ют­ся более осто­рож­но.

Скотт Аарон­сон, глава Цен­тра кван­то­вой ин­фор­ма­ции в Уни­вер­си­те­те штата Техас в Остине, го­во­рит: «Это не про­сто быст­рый ком­пью­тер при­выч­но­го нам типа — это прин­ци­пи­аль­но новый спо­соб ис­поль­зо­ва­ния сил при­ро­ды для про­ве­де­ния вы­чис­ле­ний. Люди спра­ши­ва­ют: „Он в ты­ся­чу раз быст­рее? В мил­ли­он?“ Все за­ви­сит от кон­крет­ной за­да­чи. Ка­кие-то вещи, ко­то­рые сей­час за­ни­ма­ют целую веч­ность, он смо­жет сде­лать за ми­ну­ту, а в дру­гих слу­ча­ях даст лишь неболь­шой вы­иг­рыш — или со­всем ни­ка­ко­го».

Почти трид­цать лет такие ма­ши­ны счи­та­лись фан­та­сти­кой — всего несколь­ко лет назад уче­ные про­гно­зи­ро­ва­ли, что круп­ные и на­деж­ные кван­то­вые ком­пью­те­ры удаст­ся со­здать толь­ко лет через два­дцать.

Скотт Тоцке, ис­пол­ни­тель­ный ди­рек­тор Isara Corp., ком­па­нии, раз­ра­ба­ты­ва­ю­щей шиф­ро­ва­ние, устой­чи­вое к взло­му кван­то­вым ком­пью­те­ром (им дол­жен легко да­вать­ся взлом су­ще­ству­ю­щих ме­то­дов), го­во­рит: «Та­ко­го боль­ше не услы­шишь. Да, мы в самом на­ча­ле пути, но этап на­уч­ной фан­та­сти­ки точно прой­ден».

В со­зда­нии таких машин со­рев­ну­ют­ся мно­же­ство ком­па­ний и уни­вер­си­те­тов по всему миру, но, судя по всему, ли­ди­ру­ет в этой гонке имен­но Google. В на­ча­ле сле­ду­ю­ще­го года кван­то­вый ком­пью­тер ком­па­нии столк­нет­ся с про­вер­кой в виде слож­ней­шей вы­чис­ли­тель­ной про­бле­мы, на ре­ше­ние ко­то­рой у клас­си­че­ско­го ком­пью­те­ра ушел бы мил­ли­ард лет.

В слу­чае успе­ха это будет пе­ре­лом­ный мо­мент, на­ступ­ле­ние так на­зы­ва­е­мо­го «кван­то­во­го пре­вос­ход­ства» — кван­то­вый ком­пью­тер впер­вые даст че­ло­ве­че­ству новые воз­мож­но­сти. Уче­ные го­во­рят, что это конец клас­си­че­ской эры — и на­ча­ло че­го-то но­во­го.

Клас­си­че­ские ком­пью­те­ры, на­при­мер наши но­ут­бу­ки и те­ле­фо­ны, хра­нят и об­ра­ба­ты­ва­ют ин­фор­ма­цию в виде битов, име­ю­щих зна­че­ние 1 или 0. Биты ре­а­ли­зо­ва­ны в виде тран­зи­сто­ров, пе­ре­клю­ча­ю­щих­ся между по­ло­же­ни­я­ми «вклю­че­но» (то есть 1) и «вы­клю­че­но» (то есть 0). Таким об­ра­зом, для ва­ше­го iPhone каж­дое ка­са­ние экра­на паль­цем, селфи или хит Ри­ан­ны — это про­сто длин­ная по­сле­до­ва­тель­ность нулей и еди­ниц.

Кван­то­вые биты или ку­би­ты ис­поль­зу­ют су­пер­по­зи­цию для су­ще­ство­ва­ния в обоих со­сто­я­ни­ях од­но­вре­мен­но — это од­но­вре­мен­но ноль и еди­ни­ца. В клас­си­че­ском ком­пью­те­ре биты по­хо­жи на мо­не­ты, ле­жа­щие орлом или реш­кой, а кубит — это что-то вроде мо­нет­ки, под­бро­шен­ной в воз­дух и вра­ща­ю­щей­ся, по­ка­зы­вая обе сто­ро­ны.

Это поз­во­ля­ет ку­би­там ко­ди­ро­вать и об­ра­ба­ты­вать боль­ше ин­фор­ма­ции, чем битам. И не про­сто боль­ше, а го­раз­до боль­ше — по мне­нию уче­ных, со­вре­мен­ные мощ­ные но­ут­бу­ки ближе го­раз­до ближе к сче­там, чем к кван­то­вым ком­пью­те­рам. Вы­чис­ли­тель­ная мощ­ность цен­тра об­ра­бот­ки дан­ных раз­ме­ром в целый квар­тал тео­ре­ти­че­ски может быть до­стиг­ну­та кван­то­вой мик­ро­схе­мой раз­ме­ром с точку в конце этого пред­ло­же­ния.

Все дело в экс­по­нен­ци­аль­ном росте: до­бав­ле­ние од­но­го бита уве­ли­чи­ва­ет вы­чис­ли­тель­ную мощ­ность клас­си­че­ско­го про­цес­со­ра на ни­чтож­но малую ве­ли­чи­ну, в то время как до­бав­ле­ние ку­би­та удва­и­ва­ет мощ­ность кван­то­вой мик­ро­схе­мы. 300-би­то­вый клас­си­че­ский про­цес­сор ана­ло­ги­чен про­стей­ше­му каль­ку­ля­то­ру, а 300-ку­би­то­вый кван­то­вый ком­пью­тер будет иметь мощ­ность, ана­ло­гич­ную тра­ди­ци­он­но­му ком­пью­те­ру с чис­лом бит рав­ным двой­ке с 90 ну­ля­ми, а это число пре­вос­хо­дит ко­ли­че­ство ато­мов во Все­лен­ной.

Клас­си­че­ские ком­пью­те­ры об­ра­ба­ты­ва­ют ин­фор­ма­цию в виде битов, рав­ных нулю или еди­ни­це, в кван­то­вых же ком­пью­те­рах ис­поль­зу­ют­ся ку­би­ты, ко­то­рые могут быть нулем и еди­ни­цей од­но­вре­мен­но. Это поз­во­ля­ет ку­би­там при ре­ше­нии опре­де­лен­ных задач об­ра­ба­ты­вать го­раз­до боль­ше ин­фор­ма­ции, осо­бен­но когда их много, по­сколь­ку каж­дый до­пол­ни­тель­ный кубит удва­и­ва­ет мощ­ность кван­то­во­го ком­пью­те­ра, и этот экс­по­нен­ци­аль­ный рост при­во­дит к огром­но­му уве­ли­че­нию вы­чис­ли­тель­ной мощ­но­сти.

Впро­чем, такое срав­не­ние ра­бо­та­ет толь­ко на неко­то­рых вы­чис­ли­тель­ных за­да­чах — на­пря­мую срав­ни­вать биты с ку­би­та­ми нель­зя, ведь кван­то­вые и клас­си­че­ские ком­пью­те­ры — это слиш­ком раз­ные устрой­ства. В от­ли­чие от клас­си­че­ских ком­пью­те­ров, кван­то­вые не пе­ре­би­ра­ют все воз­мож­ные ре­ше­ния про­бле­мы, вме­сто этого они ис­поль­зу­ют ал­го­рит­мы для от­бра­сы­ва­ния ва­ри­ан­тов, ве­ду­щих к невер­ным от­ве­там — и эти ал­го­рит­мы ра­бо­та­ют толь­ко для про­блем опре­де­лен­но­го рода.

В ре­зуль­та­те кван­то­вые ком­пью­те­ры непри­год­ны для по­все­днев­ных задач вроде сер­фин­га в ин­тер­не­те, так что кван­то­во­го iPhone ждать не стоит. Зато они могут ре­шать спе­ци­аль­ные и очень слож­ные за­да­чи вроде мо­де­ли­ро­ва­ния новых мо­ле­кул для со­зда­ния более лег­ких са­мо­ле­тов, более эф­фек­тив­ных пре­па­ра­тов и более емких ба­та­рей.

Кроме того, кван­то­вые ком­пью­те­ры часто со­вер­ша­ют ошиб­ки, что дало неко­то­рым уче­ным повод по­счи­тать их бес­по­лез­ны­ми. Google и дру­гие ком­па­нии от­ве­ча­ют на это, что ре­ше­ние со­сто­ит в ис­поль­зо­ва­нии ал­го­рит­мов ис­прав­ле­ния оши­бок, но для ра­бо­ты этих ал­го­рит­мов тре­бу­ют­ся до­пол­ни­тель­ные ку­би­ты для про­вер­ки ра­бо­ты ку­би­тов, вы­пол­ня­ю­щих соб­ствен­но вы­чис­ле­ние. При этом неко­то­рые экс­пер­ты счи­та­ют, что для про­вер­ки ра­бо­ты од­но­го ку­би­та по­тре­бу­ет­ся еще 100.

Ни­че­го не по­ни­ма­е­те? Вы не оди­но­ки. Недав­но ос­но­ва­тель Microsoft Билл Гейтс в ин­тер­вью The Wall Street Journal ска­зал, что про­ект кван­то­вых вы­чис­ле­ний — «это один из от­де­лов ком­па­нии, пре­зен­та­ции ко­то­ро­го я со­вер­шен­но не по­ни­маю».

А Ричард Фей­н­ман, фи­зик-тео­ре­тик и ла­у­ре­ат Но­бе­лев­ской пре­мии, ко­гда-то ска­зал так: «Думаю, можно смело ска­зать, что кван­то­вую ме­ха­ни­ку не по­ни­ма­ет никто».

При этом Фей­н­ман одним из пер­вых за­го­во­рил о воз­мож­но­сти со­зда­ния кван­то­во­го ком­пью­те­ра. В лек­ции 1981 года он ска­зал, что для фи­зи­че­ско­го мо­де­ли­ро­ва­ния по­тре­бу­ет­ся ком­пью­тер, ос­но­ван­ный на при­род­ных прин­ци­пах или кван­то­вой ме­ха­ни­ке. Он за­явил: «Черт возь­ми, при­ро­да не под­чи­ня­ет­ся „клас­си­че­ским прин­ци­пам“. Если нужно мо­де­ли­ро­вать при­ро­ду, при­дет­ся об­ра­тить­ся к кван­то­вой ме­ха­ни­ке».

После этого в те­че­ние два­дца­ти лет уче­ные без­успеш­но пы­та­лись со­здать ма­ши­ны, о ко­то­рых го­во­рил Фей­н­ман. Ку­би­ты ока­за­лись чрез­вы­чай­но хруп­ки­ми и непо­сто­ян­ны­ми. Они могли под­дер­жи­вать су­пер­по­зи­цию — со­сто­я­ние, ко­то­рое и обес­пе­чи­ва­ет их огром­ную вы­чис­ли­тель­ную мощ­ность — всего несколь­ко на­но­се­кунд, то есть мил­ли­ард­ных долей се­кун­ды, при этом едва за­мет­ное из­ме­не­ние тем­пе­ра­ту­ры или ка­кая-ни­будь мо­ле­ку­ла, со­дер­жа­ща­я­ся в воз­ду­хе, могли ее на­ру­шить.

Ис­сле­до­ва­тель из IBM Джер­ри Чоу как-то ска­зал: «Это по­хо­же на по­пыт­ку по­ста­вить яйцо на кон­чик иглы. Сде­лать это, ко­неч­но, можно, но любой шум, тепло, виб­ра­ция — и вы по­лу­чи­те яич­ни­цу».

Впро­чем, за по­след­ние пять лет уче­ные на­учи­лись ба­лан­си­ро­вать «с яйцом» го­раз­до лучше, и биз­нес тут же при­шел с ин­ве­сти­ци­я­ми — ис­сле­до­ва­ния на­ча­ли Google, Microsoft, IBM, Intel и дру­гие ги­ган­ты. Кроме того, по­яви­лись и по­тен­ци­аль­ные кли­ен­ты.

На­при­мер, Volkswagen те­сти­ру­ет кван­то­вые ком­пью­те­ры про­из­вод­ства ка­над­ской фирмы D-Wave Systems. В марте спе­ци­а­ли­сты ком­па­нии за­яви­ли о со­зда­нии ал­го­рит­ма, ко­то­рый, ис­поль­зуя дан­ные GPS от 10 тыс. пе­кин­ских такси, рас­счи­ты­ва­ет самый быст­рый марш­рут в аэро­порт, ми­ни­ми­зи­руя проб­ки. При этом вы­пол­не­ние за­да­чи за­ня­ло у клас­си­че­ско­го ком­пью­те­ра 45 минут, а кван­то­вый решил ее за долю се­кун­ды.

Зву­чит здо­ро­во, ка­за­лось бы, это по­бе­да для D-Wave. Но этот ком­пью­тер под на­зва­ни­ем 2000Q стоит 15 млн дол­ла­ров и по­ле­зен толь­ко для опре­де­лен­ных задач ана­ли­за дан­ных, к ко­то­рым от­но­сит­ся и тест Volkswagen. Хотя 2000Q со­сто­ит из 2 тыс. ку­би­тов, уче­ные пре­ду­пре­жда­ют, что эту цифру не стоит срав­ни­вать с па­ра­мет­ра­ми машин об­ще­го на­зна­че­ния, вроде той, что де­ла­ют в Google — их устрой­ство не до­стиг­ло пре­сло­ву­то­го «кван­то­во­го пре­вос­ход­ства». Пре­зи­дент D-Wave Бо Эвальд по­яс­ня­ет, что 2000Q не пред­на­зна­че­на для по­лу­че­ния наи­луч­ше­го от­ве­та — ско­рее, она дает удо­вле­тво­ри­тель­ный ответ, зато очень быст­ро.

Не всем нужны пол­но­мас­штаб­ные и точ­ные кван­то­вые ком­пью­те­ры. Все, что свя­за­но с де­неж­ны­ми тран­зак­ци­я­ми и тек­сто­вы­ми со­об­ще­ни­я­ми, шиф­ру­ет­ся ал­го­рит­мом, ис­поль­зу­ю­щим фак­то­ри­за­цию или об­рат­ное умно­же­ние. Огром­ное число — несколь­ко сотен цифр — вы­сту­па­ет в ка­че­стве замка на за­шиф­ро­ван­ных дан­ных, а два его про­стых мно­жи­те­ля — это ключ. Эта так на­зы­ва­е­мая крип­то­гра­фия с от­кры­тым клю­чом ис­поль­зу­ет­ся для за­щи­ты ме­ди­цин­ских за­пи­сей, он­лайн-тран­зак­ций и огром­но­го ко­ли­че­ства дру­гих кон­фи­ден­ци­аль­ных дан­ных, по­то­му что для по­ис­ка этих двух мно­жи­те­лей по­тре­бу­ет­ся год ра­бо­ты клас­си­че­ско­го ком­пью­те­ра, Кван­то­вый же тео­ре­ти­че­ски может это сде­лать почти мгно­вен­но.

Биз­нес и пра­ви­тель­ства го­то­вят­ся к мо­мен­ту по­яв­ле­ния круп­но­мас­штаб­но­го и точ­но­го кван­то­во­го ком­пью­те­ра — неко­то­рые экс­пер­ты счи­та­ют, что это про­изой­дет в 2026 году. Когда это слу­чит­ся, наши за­шиф­ро­ван­ные со­еди­не­ния могут стать уяз­ви­мы­ми.

В про­шлом году Агент­ство на­ци­о­наль­ной без­опас­но­сти США из­да­ло рас­по­ря­же­ние о том, что со­труд­ни­ки и по­став­щи­ки ор­га­ни­за­ции «в неда­ле­ком бу­ду­щем» долж­ны на­чать пе­ре­смотр ис­поль­зу­е­мо­го под­хо­да к шиф­ро­ва­нию с уче­том угро­зы по­яв­ле­ния кван­то­вых ком­пью­те­ров. По­сколь­ку ин­фор­ма­ция о на­ци­о­наль­ной без­опас­но­сти долж­на быть за­щи­ще­на на де­ся­ти­ле­тия впе­ред, агент­ство счи­та­ет, что новое шиф­ро­ва­ние долж­но быть внед­ре­но до по­яв­ле­ния этих машин. В про­тив­ном слу­чае, пре­ду­пре­жда­ет АНБ, это ста­нет ка­та­стро­фой для без­опас­но­сти США.

Впро­чем, пра­ви­тель­ство не толь­ко обо­ро­ня­ет­ся. По со­об­ще­нию Washington Post, опуб­ли­ко­ван­ные в 2013 году Эд­вар­дом Сно­уде­ном до­ку­мен­ты по­ка­за­ли, что АНБ стро­ит соб­ствен­ный кван­то­вый ком­пью­тер в рам­ках ис­сле­до­ва­тель­ской про­грам­мы «Взлом за­щи­щен­ных целей». Он стоит 80 млн дол­ла­ров. Как да­ле­ко АНБ про­дви­ну­лось на этом пути, пока непо­нят­но. Пред­ста­ви­те­ли Агент­ства от­ка­за­лись от ком­мен­та­ри­ев.

Се­год­ня глав­ный им­пульс кван­то­вой гонки — ком­мер­че­ский по­тен­ци­ал тех­но­ло­гии. Экс­пер­ты счи­та­ют, что пре­жде всего от по­яв­ле­ния таких машин вы­иг­ра­ют две быст­ро­рас­ту­щих от­рас­ли — ма­шин­ное обу­че­ние и ма­шин­ный ин­тел­лект. В част­но­сти, Харт­мут Невен из Google про­гно­зи­ру­ет, что через 10 лет все ком­пью­тер­ное обу­че­ние будет ра­бо­тать на кван­то­вых ком­пью­те­рах.

В на­ча­ле этого года со­пер­ни­че­ство уси­ли­лось. В мае IBM пред­ста­ви­ла чип с 16 ку­би­та­ми, что стало важ­ным до­сти­же­ни­ем в со­зда­нии кван­то­вых ком­пью­те­ров об­ще­го на­зна­че­ния. Днем ранее вышло ин­тер­вью с Джо­ном Мар­ти­ни­сом, гла­вой от­де­ла кван­то­вых ап­па­рат­ных ре­ше­ний Google, где он со­об­щил, что у Google есть 22-ку­би­то­вая мик­ро­схе­ма.

Се­год­ня про­цес­со­ры Google за­мо­ро­же­ны внут­ри вы­со­ко­тех­но­ло­гич­ных крио­ста­тов в ла­бо­ра­то­рии ком­па­нии в Сан­та-Бар­ба­ре — это под­раз­де­ле­ние кван­то­во­го про­ек­та Неве­на, на­хо­дя­ще­го­ся в Лос-Ан­дже­ле­се. Офис на­по­ми­на­ет про­дол­же­ние кам­пу­са близ­ле­жа­ще­го Ка­ли­фор­ний­ско­го уни­вер­си­те­та — тут и пло­щад­ки для от­ды­ха, и столы для на­столь­но­го тен­ни­са.

Ру­ко­во­дит офи­сом про­фес­сор уни­вер­си­те­та Мар­ти­нис, а мно­гие со­труд­ни­ки — его вы­пуск­ни­ки. Со­ве­ща­ния часто пре­ры­ва­ет по­яв­ле­ние ла­бо­ра­тор­ной со­ба­ки — смеси по­ме­ран­ско­го шпица с той-спа­ни­е­лем по клич­ке Кубит.

Несколь­ко дней назад Да­ни­эль Санк и Амит Вайн­сен­чер, недав­но за­щи­тив­шие дис­сер­та­ции в Ка­ли­фор­ний­ском уни­вер­си­те­те в Сан­та-Бар­ба­ре, под­ве­ли меня к бле­стя­ще­му крио­ста­ту в углу ла­бо­ра­то­рии — по­сколь­ку ча­сти­цы те­ря­ют су­пер­по­зи­цию при ма­лей­ших по­ме­хах, кван­то­вые ком­пью­те­ры долж­ны быть очень ка­че­ствен­но изо­ли­ро­ва­ны от внеш­не­го мира. На внеш­ней по­верх­но­сти крио­ста­та, вы­пол­нен­ной из мю-ме­тал­ла — маг­нит­но­го спла­ва, бло­ки­ру­ю­ще­го маг­нит­ное поле Земли — кра­со­ва­лась над­пись: «Клас­си­че­ский ком­пью­тер у меня тоже есть».

Внут­рен­ний объем крио­ста­та охла­жда­ет­ся до тем­пе­ра­ту­ры −273,11 ℃ при по­мо­щи сжа­то­го гелия и жид­ко­го азота, по­сту­па­ю­щих из рас­по­ло­жен­но­го рядом по­кры­то­го инеем ре­зер­ву­а­ра — это лишь на сотые доли гра­ду­са выше аб­со­лют­но­го нуля. При такой тем­пе­ра­ту­ре обес­пе­чи­ва­ет­ся вы­со­кая элек­тро­про­вод­ность, необ­хо­ди­мая для вы­пол­не­ния вы­чис­ле­ний при по­мо­щи ку­би­тов Google.

«Если эту раму толк­нуть, можно уви­деть, как сразу под­ни­мет­ся тем­пе­ра­ту­ра на тер­мо­мет­ре, — го­во­рит Вайн­сен­чер и бьет по ан­ти­виб­ра­ци­он­ной кон­струк­ции, под­дер­жи­ва­ю­щей крио­стат над зем­лей. И до­бав­ля­ет, — на­вер­ное, не надо так де­лать».

Кван­то­вые ком­пью­те­ры так до­ро­ги и слож­ны в про­из­вод­стве, что, ско­рее всего, Google и дру­гие ор­га­ни­за­ции будут про­да­вать их вы­чис­ли­тель­ные ре­сур­сы в виде об­лач­но­го сер­ви­са с по­се­кунд­ной та­ри­фи­ка­ци­ей.

Се­год­ня ко­ман­да Неве­на в Южной Ка­ли­фор­нии при­бли­жа­ет­ся к за­вер­ше­нию 49-ку­би­то­во­го чипа, ко­то­рый, как они на­де­ют­ся, до­стиг­нет «кван­то­во­го пре­вос­ход­ства» и от­кро­ет новую тех­но­ло­ги­че­скую эру — где ком­пью­те­ры будут ис­поль­зо­вать немыс­ли­мо слож­ные за­ко­ны при­ро­ды, а не пре­об­ра­зо­вы­вать мир в еди­ни­цы и нули. «В этом ком­пью­те­ре нет тран­зи­сто­ров, — го­во­рит Невен. — Это со­вер­шен­но дру­гой зверь — на­сто­я­щий уро­же­нец муль­ти­все­лен­ной».

---

link