Квантовое превосходство съело чижика, или Когда нас поработит квантовый ИИ

21 сентября «Гугл» объявил о сенсации — его квантовый компьютер добился «квантового превосходства». Что это такое, вошли ли мы в новую компьютерную эру и уничтожит ли квантовый ИИ нас всех — в материале WARHEAD.SU.

/
4.7K
21
36
84

21 сентября «Гугл» объявил о сенсации — его квантовый компьютер добился «квантового превосходства». Что это такое, вошли ли мы в новую компьютерную эру и уничтожит ли квантовый ИИ нас всех — в материале WARHEAD.SU.

А было ли превосходство?

Восемнадцатого сентября IBM сделали широкий жест — теперь учёные могут использовать для своих исследований их 53-кубитный (кубит — наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере. — Прим.ред.) квантовый компьютер. А уже 21 сентября на сайте НАСА «Гугл» объявил о сенсации — его квантовый компьютер добился «квантового превосходства» . 

Для начала, что такое «квантовое превосходство» и с чем его едят. «Квантовое превосходство» — это возможность выполнять на квантовом компьютере задачи, которые на современном компе решить невозможно. Или же они будут решаться тысячелетиями.

«Гугл» отчитался о том, что он за три минуты и 20 секунд прорешал узкоспециализированную задачу, которая на самом мощном на данный момент суперкомпьютере «Саммит» (IBM) решалась бы десять тысяч лет.

Тут бы и порадоваться всем нам — успех! То, о чём говорили два десятилетия подряд, свершилось — вот она, работающая квантовая машина…

Как вдруг сообщение с сайта НАСА удалили. А потом выяснилось: «Гугл» специально подобрал такую задачу, чтобы её быстро решить мог только квантовый комп.

Квантовый компьютер IBM
Квантовый компьютер IBM (фото: Andy Aaron)

То есть будь задача другой — например, поиск по картинкам, — квантовый компьютер слился бы. Да и вообще «Гугл» потом намекнул, что его целью было покивать на огромные возможности квантового компа. Которые вот ещё чуть-чуть — и будут доступны для всех.

Примерно это же говорили «Гугл» и IBM пару лет назад, когда рассказывали, что уже в конце 2017 года покажут рабочие образцы квантовых компьютеров. Но не фартануло. Всё оказалось гораздо сложней.

Антон Железняк
Антон Железняк
Эксперт по техническим и инженерным вопросам

Но не всё же оставлять американцам. В России осенью 2019 года в НИТУ «МИСиС» заработал первый прототип двухкубитового квантового компьютера. И в первых же экспериментах компьютер улучшил результаты специально заточенного под него алгоритма Гловера.

Новая эра всё не наступает

Пляски вокруг квантовых компьютеров понятны. В их основе лежат кубиты, которые могут одновременно принимать значения «0», «1» и их суперпозиции. Значения кубита, которые он может принимать одновременно, будут напоминать сферу. То есть, в отличие от обычного компа с двоичной логикой, тут у нас машина с потенциально безграничными вычислительными возможностями.

Значения бита и кубита
Значения бита и кубита

Есть ещё вопросы, почему с квантовым компьютером все носятся, как с писаной торбой?

Вот только создать такой суперкомпьютер оказалось очень непростой задачей. Относительно стабильные кубиты обычно создают при сверхнизких температурах — ниже 1К. Однако помимо криостатов и жидкого гелия необходимо изолировать систему от внешнего воздействия. Любая помеха, любая, даже ничтожная, вибрация — и кубит может быть разрушен. К тому же чем больше кубитов — тем менее стабильной является система. И тем более громоздкой — точно больше, чем пара-тройка сервачных стоек. Это не считая специализированных систем, с помощью которых оператор вообще может хоть как-то манипулировать кубитами.

Квантовый компьютер Google
Квантовый компьютер Google (фото: Erik Lucero)

Несмотря на сложности, мимо таких возможностей не могли пройти и военные.

Светлое будущее не в этой жизни?

Первое же, для чего хотели использовать квантовые компьютеры, — это криптография. С огромными вычислительными возможностями взломать любой шифр — не проблема. Можно даже методом brute force (метод полного перебора). Но лучше использовать разработанный специально для этого алгоритм Шора.

Так как все эти опасности (взлом каналов, подбор пароля и т. д.) лежат на поверхности, то и военные, и просто гражданские специалисты тут же бросились создавать квантово-устойчивую криптографию. Да, квантовый компьютер взломает алгоритмы RSA, DSA и ряд других. Но криптография, построенная на многомерных квадратичных системах или решётках, вероятно, устоит перед «квантовым наскоком».

Вторым важным приложением квантового компьютера может быть создание защищённого квантового канала связи. Суть тут такая. У кубита, как у любой квантовомеханической системы, есть такое свойство — запутанность. Можно получить запутанные кубиты такого рода, что их состояния будут совпадать, даже при их разделении друг с другом на десятки и сотни километров. То есть если на «вход» первого кубита подать определённую последовательность, то второй её полностью скопирует. А попытка прочесть сообщение извне немедленно уничтожит кубит. Ибо неопределённость Гейзенберга, бессердечная ты квантовая природа.

В 2017 году китайцы создали экспериментальный спутниковый квантовый канал, работавший по схожему образу. Защищённый видеоконтент успешно транслировался между Шанхаем и Веной. В 2018 году в Нидерландах пошли даже дальше. Теперь пытаются построить полноценную квантовую сеть, с квантовыми репитерами (повторителями), прямо как в обычных сетях. Одна проблема: каждый раз в репитере приходится уничтожать и воссоздавать кубиты и их состояния. Так достигается большая дальность передачи. Но мы теряем в безопасности — ведь каждый раз это новый кубит. То есть проконтролировать изначальное состояние системы мы не можем. А вдруг кулхацкеры ломанут квантовый репитер и воссоздадут кубит?

Процессор квантового компьютера
Процессор квантового компьютера (фото: Google)

Так что с каналами связи и шифрованием дело пока обстоит неважно.

Другая возможность — это использовать квантовые компьютеры для разработки новых материалов (например, «стелс»), новых химических соединений (например, для взрывчатых веществ) или же применять для моделирования сражения или военной кампании. С этим всё тоже обстоит очень, очень туго. Грубо говоря — никак. Хотя американские, китайские, российские — и наверняка многие другие военные, — как говорится, работают в этом направлении.

Сейчас квантовый компьютер просто нереально использовать как мощный вычислительный сопроцессор. Чтобы ты ему на вход — условия задачи, которую никакой суперкомпьютер решить не в состоянии, а он тебе — опа! — и через пять минут решение — такого нет.

И это, конечно же, хорошая новость. Значит, квантовый ИИ с мегаломаньячными планами откладывается на чёрт знает сколько лет, кабы не на все сто. Но с другой стороны — обидно же.

«Квантовое превосходство „Гугла“!», «Нас всех поработит квантовый ИИ!», «Мы стоим на пороге новой эры!». А на самом деле они чижика съели, и всё это — ненаучная фантастика.

Hoвости СМИ2
«‡„ÛÁ͇...
Как охраняют торговые суда: что можно противопоставить современным пиратам?

Пираты — главная проблема морских путей в XXI веке. И, хотя Совбез ООН ещё в 2008 году разрешил применять силу против морских разбойников, окончательно решить проблему никак не удаётся. Получив информацию из первых рук, WARHEAD.SU рассказывает, как обстоят дела с охраной на современных кораблях.

9.1K
24
8
38
Кто такие гренадеры: могучие великаны военной истории

Многие почему-то зовут их гренадёрами. Это ошибка, но возможно, в таком наименовании подсознательно отразилась сама суть этого рода войск. Ведь гренадеры всегда были не прочь надрать пятую точку любому противнику.

62K
35
7
358
Легионы американского космодесанта: традиции, слава и скелеты в шкафу

Кавалерийская дивизия — более бронетанковая, чем, собственно, сама бронетанковая. Тропическая дивизия с базами на Аляске. «Индейская» дивизия, которая на самом деле частично корейская. Альпийские стрелки — среди знаменитых горных хребтов штата Нью-Йорк. Примазавшиеся к армейским дивизиям нацгвардейцы. Всё это — реалии современной американской армии.

15K
24
22
93
«Кавалерийский шок»: кто такие кирасиры

Вплоть до появления нарезного стрелкового оружия и пулемётов на полях сражений господствовала конница. Несущиеся на неприятеля всадники были во время сражения столь сильным аргументом, что пехота порой теряла строй и отступала…

53K
27
12
444
Ботаническое оружие: как не умереть от ожогов борщевика

Жителей Подмосковья обязали бороться с борщевиком. Теперь, если запустили участок, будьте добры оплатить штраф. Речь в законопроекте идёт о борщевике Сосновского. Что это за зверь, чем он опасен для страйкболистов и куда его нельзя прикладывать — давайте разбираться.

26K
14
15
715
И числом, и умением: кто такие драгуны

Это был самый многочисленный род кавалерии. В некоторых странах даже единственный. А в России — самый прославленный в боях. Происхождение его имени — загадка, а тактическое использование отличалось от любой другой конницы. Встречайте — драгуны!

20K
18
16
139
Крах европейской мечты: как Первая мировая уничтожила рантье

Больше ста лет это было великой европейской мечтой. Главной целью, показателем успешности. Ради этого европейцы отказывали себе во множестве повседневных удовольствий, экономили каждый франк и копили каждый пенс. Чтобы в один прекрасный день сказать: «Я больше никогда не будут работать!» И превратиться в рантье.

17K
27
12
476
Конституция США: менять нельзя оставить

Сразу после Американской революции молодое государство из тринадцати штатов приняло Конституцию, которая действует до сих пор — всё такая же боевая и готовая дать врагам отпор. Но не устарела ли она?

5K
17
0
30
Голштинская гвардия — потешные войска Петра III

У трёх правителей России были потешные войска. В течение всего XVIII века считалось, что каждый наследник престола по примеру Петра Великого должен иметь собственные военные части, которыми может полноправно распоряжаться. О потешных самого неоднозначного императора — Петра III — и мифах, связанных с его голштинской гвардией, будет наш рассказ.

5.9K
13
9
79
Пожалуй, худшее историческое кино: сериал «Екатерина. Самозванцы»

Если вы хотите в подробностях узнать, как не надо снимать исторические сериалы, то сейчас для этого есть все шансы — на экраны страны вышел сериал «Екатерина. Самозванцы». В нём плохо абсолютно всё — от сценария до игры актёров. WARHEAD с огромным усилием начал знакомиться с новым масштабным телепроектом.

33K
44
58
844
Топ-5 безбашенных воинов Средневековья

Знаете, говорят про некоторых «вообще отбитый»? И при этом у «отбитого» нередко вполне получается то, за что он берётся, — то ли благодаря, то ли вопреки лихости и отчаянности. Вот о таких «отбитых» средневековых воинах, вошедших в легенды, мы и поговорим.

28K
60
15
875
Как американский робот выбрал свободу: «побег» D-21 в СССР

Американский шпион из Зоны 51 убил американского же пилота, разбил новейший самолёт — а потом вообще сбежал в СССР! Причём шпион был роботом! Как секретный беспилотный разведчик оказался у Туполева — в нашей статье.

21K
62
13
438
Тест: хорошо ли вы знаете историю Античности и Древнего мира?

Вы уверены, что прекрасно знаете историю. Но сможете ли вы сопоставить события, происходившие в различных странах в одно время? Проверим?

19K
4
18
87
Диванная аналитика: бомбардировщик Ту-160 обогнал пару F-35A, но это не точно

Стратегический бомбардировщик Ту-160, разработанный ещё в 1980-е, легко оторвался и ушёл от новейших истребителей пятого поколения F-35A, которые пытались преследовать его над Японским морем. По крайней мере, так сказали нам китайские журналисты. Было ли это на самом деле, а если было, то что именно? Отдел диванной аналитики WARHEAD.SU разобрался.

19K
35
69
374
Тест: знаете ли вы историю Древней Руси?

Вы давно окончили школу, но интерес к истории сохранили? А вот давайте проверим, хорошо ли вы знаете историю Древней Руси.

17K
5
12
259
Торгутский побег: цена возвращения на историческую родину

В 1771 году калмыки откочевали в Джунгарию с Волги. Стремились ли они вернуться под власть Великого государя Вселенной или им стало тесно на насиженных территориях? О том, чем обернулось возвращение ойратов на землю предков, — в материале WARHEAD.SU.

17K
36
32
923
Искупившие вину: подвиг бойцов 65-й отдельной штрафроты

Стремительным броском штрафной взвод ворвался в село. Начался жаркий бой. Солдаты дрались отчаянно, но попали в окружение и почти трое суток вынуждены были держать оборону.

16K
42
19
590
Оборона Вестерплатте: первые выстрелы Второй мировой

Семидневная защита ключка суши в устье Вислы стала одним из главных патриотических столпов послевоенной польской историографии. В честь героев Вестерплатте называли военные части и улицы городов, на их примере воспитывают защитников Польши. Но некоторые говорят, что ничего особенного тогда не произошло и за легендой стоят не слишком впечатляющие события. Где же правда?

16K
47
103
351
Советская пехота держит удар: как растерялись «тигры»

«Разгромить!» — такой безапелляционный приказ получил свежий 507-й тяжёлый танковый батальон «тигров». Его машины 21 марта 1944 года выгрузились с платформ в районе Львова прямо к началу нового наступления Красной армии. Ожидания немецкого командования по поводу чудесной силы «тигров» оказались обмануты самым подлым образом.

81K
68
21
742
Острее бритвы: как правильно точить ножи

Пришли на шашлыки, а тупой «дедушкин» ножик не режет мясо? Вовремя затачивать надо было! Чтобы вы больше не попали впросак в такой ситуации — наша статья о том, как же правильно «лечить» затупившиеся клинки.

80K
45
33
467
Плавучие ветераны Второй мировой: самые старые действующие военные корабли

Вторая мировая была настолько давно, что корабли, принимавшие в ней участие, уже давно превратились в плавучие музеи. Но не все! Некоторые всё ещё стоят в строю и гордо несут флаги своих стран. Мы собрали для вас подборку самых интересных кораблей-ветеранов.

74K
23
11
81
Я только спросить: 10 наивных вопросов о ваффен СС

В ваффен СС брали настоящих арийцев с безупречной родословной? Эсэсовцы были помешаны на оккультизме? Вермахт и СС конкурировали? WARHEAD.SU собрал самые простые и одновременно сложные вопросы об организации войск СС.

59K
41
77
361
Партизанские реалии: насколько точными были полевые сводки?

«Чем дальше в лес, тем толще партизаны», гласит известная шутка. В начале 1944 года, когда Красная армия освободила значительную часть Украины, штаб партизанского движения захотел проверить — а так ли были точны сводки?

52K
61
66
862
Ликбез: численность средневековых армий

Ничто не вызывает столько споров у историков, как вопрос о численности средневековых армий. По страницам серьёзных монографий и научно-популярных книг ходят цифры, порой очень плохо сопоставимые с реальностью. Так сколько же воинов могло выставить средневековое государство? WARHEAD.SU разобрался.

52K
41
54
591
Стройка века по-немецки: Атлантический вал

«Мы построим свою линию укреплений, с пушками и адским пламенем!» — решили немцы в 30-е годы, обиженно наблюдая, как тем же самым вовсю уже занимается весь остальной мир. Немецкая пропаганда утверждала, что Атлантический вал неприступен и любая попытка высадки обречена. Но союзники решили, что этот вал не так страшен, как его малевал доктор Геббельс.

51K
42
10
432
Битва за Радзехов: анти-Расейняй Великой Отечественной

«Советские КВ и Т-34 были неуязвимы для немецкой артиллерии летом 1941 года!» — такие утверждения можно встретить и сегодня. Обычно дальше вспоминают прибалтийский Расейняй и одинокий КВ против 4-й танковой группы. Но ход боевых действий подсказывает, что была и полная его противоположность. Имя ей — Радзехов.

51K
64
34
719
Монгольские нукеры против рыцарей: битва при Легнице

Сравнивать крестоносцев и монголов, казалось бы, заведомо бесполезное занятие. Ведь где рыцарство, а где хитрые азиаты? Однако 9 апреля 1241 года под Легницей, что в Силезии, произошла великая битва, которая поможет ответить на вопрос: какая же военная культура прошлого превосходит остальные?

48K
45
33
1.1K
10 «школьных» заблуждений о русской военной истории

На Куликовом поле не было пехоты, стрельцы не воевали в красном, Карл XII не нападал на Россию!

200K
89
56
897
Взгляд Запада: каким видели советский спецназ в Афганистане

Советского спецназа на Западе очень боялись — и заслуженно. О наших бойцах писали в зарубежной прессе, рассказывали душманы. За Spetsnaz пристально следили за океаном. О подвигах бойцов в Афганистане ходило много легенд. Какие из них правда? Сейчас расскажем.

106K
58
16
869
Ликбез: зачем танку бревно

Танк — это вам не шуточки, а грозная боевая машина, обвешанная орудиями смерти! Но кроме привычных всем пушек, пулемётов и гусениц на нём частенько можно увидеть самые странные навороты. И по степени непонятности одно из первых мест занимает обычное бревно. Казалось бы, зачем оно на танке? Мы разобрались.

86K
39
29
457
Тест: Какой вы военачальник?

Всегда мечтали стать Верховным Главнокомандующим, но что-то мешало? Опыт знаменитых военачальников прошлого поможет подготовиться как следует и избежать ошибок. Пройдите тест WARHEAD.SU и узнайте, какой стиль командования войсками ближе именно вам.

83K
7
3
276
Советская пехота держит удар: как растерялись «тигры»

«Разгромить!» — такой безапелляционный приказ получил свежий 507-й тяжёлый танковый батальон «тигров». Его машины 21 марта 1944 года выгрузились с платформ в районе Львова прямо к началу нового наступления Красной армии. Ожидания немецкого командования по поводу чудесной силы «тигров» оказались обмануты самым подлым образом.

81K
68
21
742
Острее бритвы: как правильно точить ножи

Пришли на шашлыки, а тупой «дедушкин» ножик не режет мясо? Вовремя затачивать надо было! Чтобы вы больше не попали впросак в такой ситуации — наша статья о том, как же правильно «лечить» затупившиеся клинки.

80K
45
33
467
Гиганты в тупике
Мы не увидим их в небе

Бомбардировщики — самые большие, сложные и дорогие боевые самолёты своего времени. Ведь доставлять на территорию противника смертельный груз — это задача, на которую сил и средств не жалеют. Однако, попытка внедрения даже самых амбициозных идей часто даёт осечку. Взглянем на чудовищ, которых породил временный сон разума некоторых конструкторов.

75K
33
14
172
Плавучие ветераны Второй мировой: самые старые действующие военные корабли

Вторая мировая была настолько давно, что корабли, принимавшие в ней участие, уже давно превратились в плавучие музеи. Но не все! Некоторые всё ещё стоят в строю и гордо несут флаги своих стран. Мы собрали для вас подборку самых интересных кораблей-ветеранов.

74K
23
11
81
Рожок, бубен и мясорубка: что поможет перезарядить быстрее?

Запас патронов бывает двух видов: «мало» и «всё равно мало». Однако просто забить рюкзак патронами — тоже не выход. Процесс перезарядки для противника вовсе не повод по-джентльменски прекратить стрельбу. Перезаряжаться желательно как можно быстрее и реже, а патроны таскать уже «готовыми к употреблению». Что же для этого придумали?

74K
27
17
346