|
|
Субботний блик науки № 103
Кванты для прессы
Квантовые компьютеры придумали давно, ещё в конце семидесятых годов прошлого века. Квантовый компьютер — это совсем не то, что называют компьютером сейчас. Настолько не то, что и само название-то выглядит неверным. Причина — в необычности и интуитивной непривычности тех квантовых свойств нашего мира, на которых базируется квантовый компьютер.
Основная хитрость в том, что «вычислительная» суть квантового компьютера устроена таким образом, что, с определёнными оговорками, может одновременно пребывать в нескольких «вычислительных» состояниях. Впрочем, квантовые компьютеры ничего не «вычисляют», если воспринимать этот термина в привычном, компьютерном, толковании.
Да что там «вычисления» — реальных квантовых компьютеров вообще пока ещё нет. Хотя минимальные их модели стали лабораторной реальностью несколько десятков лет назад. Тем не менее, квантовый компьютер — самое ожидаемое достижение прикладной и теоретической физики.
Дело в том, что хоть квантовые компьютеры и не умеют «вычислять», если их сравнивать с традиционными компьютерами, они могут использоваться для решения таких задач моделирования сложных квантовых систем, которые обычным компьютерам принципиально не под силу. И тут даже речь идёт не об увеличении суперкомпьютерных мощностей. Нет. Проблема в том, что всех атомов Вселенной не хватит для того, чтобы построить классический компьютер, способный в обозримое одним человеком время справиться с задачей подобного моделирования. Но стоит лишь использовать необычные квантовые свойства — и достижение результата станет возможным. Теоретически.
Впрочем, некоторые вполне классические «вычислительные» задачи давно удалось свести к квантовым моделям. Тоже теоретически, но тут как раз теории вполне достаточно. Так, скорее всего, квантовые компьютеры смогут дать существенный прирост производительности в задачах сложного поиска внутри массивов данных. Но самое грандиозное обещание — фактически мгновенная факторизация больших чисел.
Факторизация — это поиск разложения заданного (целого) числа на простые множители. Например: 30=2×3 × 5. Несмотря на то что неспециалисту задача кажется простой, поиск подобных разложений для сколь-нибудь больших чисел — весьма сложная задача. В общем случае, факторизация чисел порядка 21000 на данном этапе развития математики — задача, не имеющая практического решения. На этой «особенности» базируются современные коммерческие криптосистемы с открытым ключом, например, построенные на RSA. И вот оказывается, что квантовый компьютер сможет, по специальному «квантовому» алгоритму Шора, факторизовать большие числа. Главное, чтобы этот квантовый компьютер был достаточно «большим»: например, для факторизации чисел до 21000 количество «элементарных» элементов квантового компьютера (кубитов) должно быть не меньше 1000. Конечно, помимо «убийства» RSA, квантовые компьютеры могут пригодиться и для других полезных вещей.
Ну и, что важнее, единственный настоящий прорыв в способности «вычислять», который светит развитию компьютерной техники — это «квантовый скачок». Поэтому практически реализованный квантовый компьютер очень ждут. Но практическая реализация наталкивается на огромное число нерешённых проблем из области даже не инженерии, а прикладной и экспериментальной физики.
И вот, коммерческая компания D-Wave — с модной нынче «организационной формой» венчурный «стартап» — объявила, что готова продемонстрировать миру первый в истории человечества практический, коммерческий квантовый компьютер. С шестнадцатью кубитами. Шестнадцать не кажется большим числом, но для практически работающего квантового компьютера, на имеющемся уровне развития технологий, это очень много. Тем более, что никто другой из мира физиков и специалистов Computer Science не смог приблизиться к реализации в «коммерческом виде» и восьми кубитов.
Первую демонстрацию наметили на 13-е февраля. Но мало того что D-Wave обещает работающий 16-кубитный компьютер. D-Wave ещё и сообщает, что наработанная технология позволит создать 1000-кубитный компьютер к 2008-у году! Выглядит так, что «квантовый скачок», силами отдельно взятой венчурной компании, произведён и началась новая эра.
И вправду, 13-го февраля представители D-Wave продемонстрировали некую установку, похожую размером на бытовой холодильник, которая решала «компьютерные» задачи. Но демонстрация прошла по сценарию «черного ящика» — никаких технологических объяснений дано не было.
Серьёзный скепсис со стороны научного сообщества компания D-Wave воспринимает странно: ни на один прямой вопрос, касающийся «физических принципов» функционирования нового квантового компьютера, получившего имя Orion, ответа дано не было. А само описание Orion, доступное публично, сделано в такой общей форме, что специалисты-физики находят его весьма далёким от исчерпывающего и пригодного к проверке. То, что публичных данных об Orion не достаточно, признают и в D-Wave. Недостаток мотивируют коммерческой тайной (нетипично для научного результата) и тем, что подробности будут опубликованы только в реферируемом научном журнале (обычно с этого принято начинать).
Вообще, помпезная презентация столь прорывного результата (если он вообще есть) в форме пресс-конференции, проводимой до того, как сам результат прошёл проверку и опубликован в специализированном научном журнале, да еще и окутанной туманными ответами на резонные вопросы, — всё это выглядит не слишком хорошо, с точки зрения доверия. И до сих пор не ясно, что же такое показали специалисты из венчурной компании D-Wave удивлённой аудитории: был ли «чёрный ящик» квантовым компьютером?
А между тем D-Wave уже открыла коммерческий web-сайт, где предлагает себя в качестве лидирующего партнёра по «квантовым вычислениям». Сами же теоретические и технологические основы лидерства якобы отправлены в профильные реферируемые научные журналы для публикации (это, видимо, помимо заявок в патентные бюро). В итоге, раздражённые скептики ждут каких-то публикаций, а рыночная стоимость компании D-Wave растёт. Потому что, как бы там ни вышло с «черным ящиком», а бренд «квантовый компьютер» весьма раскручен в сознании профильной аудитории.
Впрочем, результата осталось ждать не так долго: два-три месяца и станет ясно, был ли «скачок». Или это просто рекламный трюк венчурной компании D-Wave.
24.02.2007
Теги: квантовая механика
квантовые компьютеры
компьютеры
технологии
физика
|
Ваш отзыв автору
|
|
|
