Технологии стремительно развиваются. Ранее компании боролись за создание самых компактных и производительных устройств, но сейчас конкуренция переместилась в новую область: гонка за первенство в разработке квантовых компьютеров. Мы расскажем, что это такое и как это повлияет на нашу повседневную жизнь.

Чем квантовый компьютер отличается от транзисторного?

Современные компьютеры основаны на транзисторах, которые управляют электрическим током и обрабатывают информацию в двоичном коде — комбинациях единиц и нулей. Все данные передаются через биты, которые представляют собой минимальные единицы информации. В процессе работы компьютеры переключаются между значениями 1 и 0, обнуляя информацию после завершения задачи.

Квантовые компьютеры используют кубиты вместо битов. Кубиты — это единицы информации, которые могут находиться в состояниях 0, 1 и промежуточных значениях одновременно. Это означает, что они могут представлять больше переменных значений одновременно, что напоминает знаменитый эксперимент с котом Шредингера, который одновременно и жив, и мертв.

Что дает кубитность?

Квантовые компьютеры могут выполнять множество задач параллельно, в отличие от транзисторных, которые работают последовательно. Например, квантовая машина Sycamore от Google смогла решить задачу, на выполнение которой транзисторному компьютеру потребовалось бы 10 000 лет, за несколько минут. Это также ставит под угрозу безопасность некоторых систем, защищающих личные данные и финансовую информацию. Однако поводы для паники не так уж и серьезны, и не стоит спешить с выводами о необходимости радикальных мер.

Квантовые компьютеры: реальность или фантастика?

На данный момент полностью автономные квантовые компьютеры остаются гипотетической концепцией. Существующие устройства, известные как квантовые машины, подключаются к транзисторным компьютерам и работают через них. Учёные пока не уверены, что квантовые компьютеры смогут занять свою нишу на рынке и стать доступными для широкой аудитории. Из-за высокой стоимости и сложности обслуживания эти технологии ещё не готовы к массовому использованию. Установка традиционных операционных систем, таких как Windows, на такие компьютеры невозможна.

Для чего нужны квантовые компьютеры?

  1. Сложные вычисления: Квантовые компьютеры могут эффективно разлагать числа на множители, что используется для шифрования финансовых данных.
  2. Машинное обучение: Они способны обрабатывать больше информации одновременно и уже применяются для обучения беспилотных автомобилей.
  3. Моделирование: Квантовые компьютеры могут помочь в построении моделей сложных природных процессов на молекулярном уровне.