Цифровая революция. Преимущества и риски. Искусственный интеллект и интернет всего

Финансы – не единственная отрасль, рассчитывающая получить выгоду даже от небольших и нестабильных квантовых компьютеров, которые доступны в настоящее время. Очень многие секторы промышленности – от аэрокосмической до фармацевтической (не говоря уже о военной области) – также рассчитывают воспользоваться «квантовым преимуществом». Однако есть все основания полагать, что именно финансы смогут первыми найти такой способ.

Такие банки как BBVA, Citigroup, JP Morgan Chase и Standard Chartered создали исследовательские команды из специалистов по квантовым вычислениям, а также подписали соглашения с компьютерными фирмами. Эксперты консалтинговой фирмы Boston Consulting Group считают, что банки и страховщики в Америке и в Европе, по данным на июнь 2021 года, наняли на работу более 115 экспертов – это большое количество для такой узкой специализации.

В некоторых банках сейчас больше докторов физических и математических наук, чем в университетах.

Когда же может произойти финансовая революция? По мнению одних экспертов, простые алгоритмы могут начать использоваться в течение ближайших 18 месяцев. По мнению большинства специалистов, срок в три-пять лет является более реалистичным.

На пальцах о квантовых компьютерах

Квантовым компьютерам повезло в Рунете еще меньше, чем искусственному интеллекту. Усилиями псевдоэкспертов, различного рода неспециалистов, особенно с гуманитарным образованием, подавшихся в блогеры и выдающих себя за гуру информатики, тема квантовых компьютеров оказалась еще более мистифицированной и запутанной, чем проблема искусственного интеллекта.

Поэтому, прежде всего, надо четко и, по возможности, коротко разобраться, чем квантовый компьютер отличается от обыкновенного, и что такое пресловутое «квантовое превосходство». В конечном счете привычный нам компьютер или смартфон – не что иное, как внук арифмометра. В отличие от своего дедушки, где вычисления происходили за счет механического взаимодействия частей арифмометра, в компьютере оно осуществляется в рамках передачи электросигналов через определенные регистры. Регистр – это элементарная единица чипа процессора. Сегодня в смартфоне предусматривается несколько миллиардов регистров, обеспечивающих процесс вычислений. Регистр – и это ключевое для понимания отличия квантового компьютера от обычного – принимает два значения: 0 или 1. Соответственно все, что делают современные компьютеры, включая искусственный интеллект, – это кодировка поступающей информации, превращаемой в нули и единицы, и их вычисление. Привычные нам вычислительные устройства – это плод достижений физики последней четверти XIX века и начала нынешнего. Они базируются на принципах классической физики.

Квантовый компьютер работает иначе, нежели привычный нам компьютер. В его основе лежат достижения самой быстроразвивающейся отрасли естествознания в XX – начале XXI века, а именно квантовой физики. В последние примерно 30-40 лет удалось не только открыть, но и научиться устойчиво воспроизводить условия совершенно невероятного и до сих пор непонятного процесса, который называется суперпозиция.

В мире привычной нам физики и соответственно в компьютерах и смартфонах процессоры могут работать с двумя альтернативными возможностями, которые соответственно шифруются как 0 и 1. Минимальная единица информации в обычном компьютере – это бит, т. е. способность принимать одно из значений: 0 или 1. Квантовый компьютер, в отличие от традиционного, способен работать в состоянии суперпозиции. Применительно к вычислениям это означает, что его элементарные вычислительные ячейки могут оперировать не только 0 и 1, но и во всех возможных промежуточных состояниях между ними. Казалось бы, какая разница между тем, в одном состоянии или в двух и более пребывает вычислительная система. А разница – огромная. Если квантовый компьютер имеет, например, 10 регистров, то он может пребывать одновременно в тысяче состояний. А в 20 регистрах – более 1 млн состояний и т. д.

Квантовый компьютер или вычислительная физическая система, использующая законы квантовой механики, имеет примерно то же сходство с традиционными компьютерами, как лошадь с самолетом. И тот и другой способны доставить путника из пункта А в пункт Б, и в этом они схожи. Однако в темпах и иных возможностях доставки самолет на порядки превосходит лошадь.

Собственно знаменитый термин «квантовое превосходство» фиксирует достаточно простую и очевидную вещь. Квантовый компьютер на порядки превосходит по вычислительной возможности обычные двоичные вычислительные системы, включая даже суперкомпьютеры. Причем разница в возможностях исчисляется не разами, а тысячами и миллионами раз.

Поскольку тема квантовых компьютеров достаточно запутана и мистифицирована не только среди населения, но и так называемых элит, она порождает различного рода домыслы и целенаправленную дезинформацию. Например, время от времени то или иное государство сообщает, что им удалось создать полноценный вычислительный квантовый компьютер, и он устойчиво работает.