Создание квантового компьютера

Квантовый компьютер – это вычислительная машина, принцип работы которой основан на экс­плуа­та­ции феномена суперпозиции [1]. Если информация на обычном компьютере кодируется через нули и единицы, то квантовый компьютер использует внутренние ха­рак­те­рис­ти­ки элементарных частиц [2]. Ха­рак­те­рис­ти­кой электрона является спин [3], [4] который одновременно находится во всех возможных су­пер­по­зи­ци­ях, а принимает он то или иное направление при считывании его лазером [2]. В связи с этим, создание квантового компьютера затруднено, как с материальной точки зрения [5], так и с точки зрения программного обеспечения [6], [7].

Вычислительные способности квантового компьютера оправдывают любые трудности и вынуждают учёных искать их решение [8]. Уже раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся специальные языки про­грам­ми­ро­ва­ния [6], [7] и исследуются материалы, делающие возможным создание квантового компьютера [9]. В отношении последнего, кстати говоря, успехи де­мон­ст­ри­ру­ет российская наука [10]. Как сообщает РИА новости, под руководством старшего научного сотрудника лаборатории роста кристаллов Института геологии и минералогии СО РАН Константина Коха удалось отработать технологии синтеза кристаллов, которые могут ис­поль­зо­вать­ся при создании квантового компьютера. А именно для создания жёсткого диска [5], [9].

Создание квантового компьютера может породить и ряд трудностей. Например, поскольку вы­чис­ли­тель­ные мощности квантового компьютера могут превышать вычислительные возможности современных ЭВМ в десятки или даже сотни миллионов раз, технология blockchain может ка­та­стро­фи­чес­ки устареть [11]. Как следствие, криптовалюты, основанные на этой технологии, могут утратить жиз­не­спо­соб­ность. Почему? Потому что технология blockchain основана на крип­то­гра­фи­чес­ком коде, доступ к которому есть у всех участников системы [12], [13]. Именно поэтому система может быть анонимной, оставаясь безопасной. Информация распределена между всеми участниками, поэтому взломать её невозможно. Невозможно на обычном компьютере! Квантовый компьютер может изменить правила игры [14].

Создание квантового компьютера

Мощность квантового компьютера обеспечивает технология записи на квантовых битах (кубиты) [15]. Если обычный компьютер, проверяя двухбитный реестр, вынужден проверять все возможные варианты двоичного кода подряд, то квантовый компьютер проверяет все кубиты кубитного реестра одновременно. Это называется квантовый параллелизм [16], [17]. Но вероятность получить правильный ответ при такой технологии крайне мала. Почему? Потому что эффект суперпозиции теряется, как только компьютер считывает информацию. В итоге получается, что компьютер считывает информацию быстро, но считывает он просто первый случайно попавшийся вариант. А и ежу понятно, что квантовый компьютер создают не для этого!

Решение проблемы предложил в середине 90-х годов XX века Питер Шор [18]. Это была факторизация [19]. Суть идеи заключалась в том, что большие числа квантового алгоритма рас­кла­ды­ва­ют­ся на множители, в результате чего неправильные варианты с большой долей вероятности взаи­мо­уни­что­жа­ют­ся. В результате удаётся получить приемлемую вероятность получения правильного ответа. А в какой области наиболее важно быстро получать скрываемые в коде множители? Правильно, в криптографии! Именно поэтому создание квантового компьютера и приравнивают к смерти криптографии [20]. Хотя, скорее всего, что создание квантового компьютера просто приведёт и к развитию технологии расшифровки, и к развитию технологий шифрования. Впрочем, до полноценного квантового компьютера ещё очень далеко [20].

P.S. Бла­го­да­рим за вни­ма­ние! На­де­ем­ся, что ста­тья бы­ла ин­те­рес­на и по­з­на­­ва­­тель­­на. Ес­ли у вас ос­та­лись ка­кие-ли­бо воп­ро­сы, есть за­ме­ча­ния или вы хо­ти­те выс­ка­зать сло­ва бла­го­дар­нос­ти, то для все­го это­го мож­но вос­­поль­­зо­­вать­­ся фор­мой ком­мен­та­ри­ев ни­же. Оце­ни­вай­те ста­тью, де­ли­тесь ею с друзь­я­ми в со­ци­аль­ных се­тях, до­бав­ляй­те сайт в из­бран­ное и бо­ри­тесь с мра­ко­бе­си­ем во всех его про­яв­ле­ни­ях, аминь!

Загрузка...