Словосочетание "квантовый компьютер" (КК) многими воспринимается как шаблонная фраза из фантастического фильма про будущее. Но на деле появление таких компьютеров реальнее, чем может казаться. Причем произойти это может уже в ближайшие 5–10 лет. Ожидается, что КК смогут решать задачи, которые раньше казались просто неразрешимыми или потребовали бы для своего решения десятилетия.
Как известно, в обычных компьютерах для хранения информации применяют двоичную систему исчисления (1 и 0). В квантовом же компьютере используется такое физическое явление, когда определенные микрочастицы способны фактически существовать одновременно в нескольких местах. Вместо привычных битов в КК применяются кубиты, которые могут быть 1 и 0 как по отдельности, так и одновременно. Таким образом, два "классических" бита кодируют информацию лишь в четырех возможных комбинациях: 11, 10, 01, 00. Квантовый же компьютер может принимать эти комбинации одновременно. Наглядно это можно объяснить на следующем примере. Предположим, вам нужно узнать, какой маршрут между десятью городами будет наиболее быстрым и дешевым. Обычному компьютеру потребуется по отдельности измерить каждое расстояние, каждую стоимость и потом все их сравнить. Квантовая же технология позволяет рассчитывать одновременно десять маршрутов.
Для чего же можно будет использовать квантовые компьютеры Звучит странно, но на данный момент известно около 1% возможных применений данной технологии. Дело в том, что КК могут изменить буквально каждую отрасль и каждую сторону нашей жизни. Речь не о более быстрых числовых вычислениях – существующие компьютеры прекрасно с этим справляются, а о более сложных и необычных вещах. КК напоминает своей работой наш мозг. К примеру, он способен различать образы и выделять из них необходимые. Это позволит, например, анализировать огромные объемы фото- и видеоматериалов в поиске необходимой информации. Такой компьютер будет способен выполнять не только те задачи, с которыми лучше всего справляются компьютеры, но и те, которые лучше компьютеров решают люди.
Как известно, человеку свойственно обучение. Так вот, квантовый компьютер сможет перенять эту уникальную способность. Скажем, если какая-нибудь программа допускает одинаковую ошибку несколько раз, компьютер сам найдет эту ошибку и внесет коррективы в код.
Конечно, не обошлось и без негативных прогнозов. Многие справедливо опасаются возможности компьютеров обучаться. Бытует мнение, что такой компьютер может перестать подчиняться человеку, и тогда нас ждут сцены из многочисленных голливудских фильмов, где искусственный интеллект начинает войну с человечеством. Также некоторые опасаются, что столь мощный инструмент попадет в плохие руки. Однако любой существенный технологический рывок в истории человеческой цивилизации связан с противоречиями в обществе. Большинство людей боятся нового. При этом здравомыслящие люди осознают, что без изменений невозможно развитие.
Так или иначе, появление КК, похоже, неизбежно. Так что нам остается только ждать и надеяться, что эта технология позволит человечеству перейти на совершенно иной уровень жизни.