На пути к квантовому компьютеру

В отличие от привычных нам компьютеров, квантовый компьютер использует в качестве единицы информации кубит. В отличие от обычного бита, у которого есть только два состояния (1-0, есть сигнал – нет сигнала), кубиты могут находиться одновременно в нескольких состояниях и поэтому могут гораздо быстрее обрабатывать информацию.

«С одной стороны, мы уверены, что полноценный квантовый компьютер не появится в нашей жизни еще по крайней мере 25 лет, – рассказал Джереми О’Брайн (Jeremy O'Brien), директор Центра квантовой фотоники. – С другой стороны, наша новая технология в ближайшие десять лет позволит разработать машины, способные считать гораздо быстрее современных нам компьютеров».

Новая технология использует две одинаковые частицы света (фотоны), движущиеся внутри силиконового чипа. Такая технология носит названия «квантовой прогулки» (quantum walk). Ранее создавали подобные чипы с одним фотом, так что новый чип работает в два раза быстрее.

Основоположником теории квантовых вычислений считается нобелевский лауреат, один из создателей квантовой электродинамики, Ричард Фейнман (Richard Feynman) из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology), США. В 1982 году он, опубликовав две статьи, увлек научную общественность идеей моделирования квантовых явлений на компьютере принципиально нового типа – квантовом. А в 2004 году канадская компания D-Wave Systems продемонстрировала прототип подобного устройства.

Первый работающий квантовый компьютер Orion был представлен в Музее компьютерной истории (Computer History Museum) в Кремниевой долине – мировом центре информационных технологий. Orion содержит 16 кубит, объединенных в единую систему, называемую квантовым регистром.

«Вокруг света» рассказывал о модели квантового компьютера, созданного специалистами из Национального института стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology), США. Им удалось создать действующую модель квантового компьютера, использующую сверхмощный лазер и охлажденные до сверхнизких температур ионы бериллия. А физики из Австралийского национального университета (Australian National University), Австралия, научились гарантировать абсолютную конфиденциальность, передавая информацию с помощью световых волн.

Парадоксальным образом, создание реально работающего квантового компьютера может принести больше вреда, чем пользы. Дело в том, что квантовые компьютеры в силу своей специфики способны взламывать все использующиеся на сегодняшний день системы электронного шифрования (для обычных компьютеров задача эта, даже при грамотной постановке дела, совершенно непосильна). Тем самым, если квантовый компьютер будет создан, то потеряет смысл существующая система парольного доступа (скажем, к электронной почте), придется отказаться от существующей системы электронных банковских транзакций, и так далее. По всей видимости, криптографии также придется перейти на новый, квантовый, уровень.