Водещ физик: "Квантовите компютри са инструмент за разрушаване, а не за създаване"

Квантовите компютри се разглеждат от ИТ индустрията като следващата стъпка в еволюцията на цифровите технологии за обработка на информация. Бъдещето на тази технология обещава инструмент, който може да надмине всяка съвременна компютърна система днес, позволявайки й да обработва много по-бързо и в същото време много повече информация от всеки, дори най-мощният суперкомпютър.

В момента обаче по-голямата част от научната общност, участваща в подобни разработки, е фокусирана върху крайния резултат, който квантовата система може да ни осигури. Разбираме, че квантовите компютри ще бъдат много ефективни при обработката на информация, но с какъв тип данни тази система ще бъде ефективна? И интересното е, че такава несигурност повдига доста интересни въпроси относно самия потенциал на такъв инструмент.

Миналия месец най-ярките умове в областта на развитието и изследванията на квантовите технологии се събраха на следващата международна конференция по квантови технологии, проведена в Москва. Футуризмът също успя да посети изложбата и да разговаря с някои учени за това как тяхната работа ни доближава до истинските квантови компютри и какво въздействие ще имат тези разработки върху обществото.

Един от най-интересните въпроси от дискусията беше повдигнат от Александър Львовски, ръководител на научната група по квантова оптика в Руския квантов център и професор по физика в Университета в Калгари (Канада). Според източник в разговор на вечеря Лвовски каза, че квантовите компютри са по-скоро инструмент за разрушаване, отколкото за създаване.

И така, какво не е наред с квантовите компютри, че много изявен учен прави такива твърдения? Като цяло всичко се свежда до едно нещо, което между другото е едно от потенциалните предимства, които квантовата технология може да ни осигури - революция в съвременната криптография.

С голяма сила идва голямата отговорност

Днес всяка поверителна информация, изпратена по интернет, е криптирана, за да защити частните страни, участващи в прехвърлянето. Независимо от това, в свят, в който съществуват хакери, дори и най-сложното криптиране рано или късно отслабва и вече сме били свидетели на такива примери неведнъж. Според Лвовски процесът на това хакване благодарение на квантовите изчисления ще бъде само още по-опростен и ще стане много по-бърз.

Ученият отбелязва, че нито един метод за криптиране, който съществува днес, не може да устои на изчислителната мощ на квантовия компютър. Тогава медицинските досиета, финансовата информация, всяка тайна на държавата и военните организации ще лежат буквално на сребърен поднос пред никого. С други думи, технологията има потенциал да представлява заплаха за целия свят. И интересното е, че други експерти са съгласни с мнението на Лвовски.

За да го разберем най-накрая, трябва да се посочи, че досега са създадени само два квантови алгоритма. Единият позволява на квантов компютър да търси в база данни, другият позволява алгоритъма на Шор, разлага числата на основни фактори и може да се използва от квантов компютър за разбиване на криптирането.

Забележително е, че по време на конференцията съоснователят на руския квантов център Михаил Лукин, ръководител на изследователската група на Лабораторията по квантова оптика към Харвардския университет, обяви, че е създал и успешно тествал 51-кубитов квантов компютър и е ще го използва за стартиране на алгоритъма на Шор в бъдеще.

Владимир Шалаев, член на международния консултативен съвет на Руския квантов център и професор по електротехника и компютърно инженерство в университета Пърдю, заема по-фин подход по този въпрос, като казва, че квантовите изчисления не са инструмент за унищожаване или създаване. Всичко е заедно.

„Не бих се съгласил с него. Мисля, че бих казал, че всеки нов научен или технологичен пробив може да доведе както до добри, така и до лоши последици. ".

Като пример Шалаев посочи лазерна технология.

„Лазерите промениха живота ни. Методите на нашата комуникация са проникнали в медицината, използват се в машиностроенето. Но те се използват и за насочване на ракети за унищожаване на сгради, оборудване и хора. Но ми се струва, че това е животът. Нищо не се ражда изключително с добри намерения, винаги има нещо лошо дебнещо някъде. Не мисля, че квантовите технологии са разрушителни технологии. Те също могат да бъдат конструктивни. ".

Има малко истина в думите на Шалаев. Същите ядрени технологии първоначално бяха разработени като разрушителни. Но след войната хората усвоиха мирния атом и започнаха да го използват в много области, включително енергетика, медицина, земеделие и много други. Квантовите компютри, разбира се, е малко вероятно да имат физически разрушителни ефекти, като същата ядрена бомба, но потенциалът им за криптиране е пряк цифров еквивалент, което ни принуждава да разгледаме този проблем дори на толкова много очевиден ранен етап.

Какво добро ще дойде от това?

Ако квантовите компютри имат толкова опасен потенциал, тогава защо всички ги преследват? Както отбелязва Лукин, потенциалът за квантова технология далеч надхвърля нарушаването на криптирането. Възможностите могат да бъдат наистина впечатляващи и невероятни.

Например, според Лукин, има голям потенциал в развитието на квантовите сензорни технологии.

„Ще имаме възможност да трансформираме областта на медицинската диагностика, където някои задачи, изискващи използването на огромни лаборатории, ще бъдат изпълнявани с помощта на устройства с размерите на iPhone. Само си представете каква полза ще донесе това на развиващите се части на света, като Африка. Това значително ще увеличи ефективността, скоростта и в същото време лекотата на диагностика и избор на необходимите методи за лечение. Убеден съм, че въздействието върху обществото от тази технология ще бъде огромно. ", - обясни Лукин.

В допълнение, изчислителната мощ на квантовите компютри може да даде възможност на изследователите на изкуствения интелект (AI) да направят нови скокове напред. Напълно възможно е това да позволи развитието на тази област, така че ИИ да стане част от отговора на проблемите, които описва Лвовски.

"Убеден съм, че докато квантовите компютри започнат да нарушават криптирането, ще можем да създадем нови методи за класическо криптиране, нови схеми, получени от квантовите изчисления, базирани на квантовата криптография.".

Както при лазерите и ядрените оръжия, учените, участващи в създаването на квантови компютри, не могат да предскажат пълното бъдеще на тази технология. Има много области, в които подобна технология може да намери своето приложение.