В 1990-х потянувшиеся в Москву иностранные тури- сты с изумлением рассматривали у торговцев сувени- рами диковинный вычислительный прибор – счеты. Из-за превратностей истории это чудо техники задер- жалось в нашей стране чуть дольше, чем следовало. Од- нако довольно быстро бухгалтерский реликт начисто исчез из обихода: электронный калькулятор оказался практичнее. Сейчас мир стоит на пороге куда более масштабного переворота – появления квантовых компьютеров. По- ка и счеты, и ноутбук, и суперкомпьютеры NASA про- водят вычисления по законам классической физики. Элемент квантового компьютера – кубит – использует парадоксы квантового мира, открывая новые вселенные В вычислений. Если верить некоторым физикам, эти «но- вые вселенные» можно понимать вполне буквально. КАК ЭТО РАБОТАЕТ Ячейка классического компьютера – бит – способна принимать два состояния: ноль или единица. Но широко известная история кота Шредингера учит, что в кванто- вом мире все не так: пресловутый кот может быть жив и мертв одновременно. Квантовая ячейка – кубит – тоже может одновременно быть и единицей, и нулем. Точнее, она находится в «суперпозиции» этих состояний. Возможно, понятнее всего принцип квантового компью- тера объяснил британский физик и один из пионеров квантовых вычислений Дэвид Дойч. Он воспользовался

«многомировой» интерпретацией квантовой механики, согласно которой кубит, находящийся в суперпозиции двух состояний, – это на самом деле множество кубитов, существующих в параллельных вселенных. Некоторые из них принимают значение 0, другие – 1. Таким обра- зом, вместо одного компьютера мы получаем множество, каждый в своей параллельной вселенной. Вместо того чтобы выполнять однотипные операции последователь- но, они выполняют их одновременно. Один кубит позволяет использовать ресурсы всего двух вселенных: в одной он будет нулем, в другой – едини- цей. Но чем больше кубитов, тем обширнее ресурс: 30 ку- битов допускают два в тридцатой степени, то есть около миллиарда, комбинаций нулей и единиц. Если вычис- лять что-то в миллиарде вселенных одновременно, ответ получится в миллиард раз быстрее. И даже если при этом не фантазировать о параллельных вселенных, а просто посчитать все по формулам, результат не изменится: по- тенциальное быстродействие квантового компьютера значительно превосходит «классику». Способность запараллелить однотипные операции дела- ет квантовый компьютер особенно удобным для реше- ния некоторых задач. Одна из них – взлом шифров. Боль- шинство методов шифрования, в том числе SSL-протокол,

Конец ознакомительного фрагмента.