Progresspunks

Ray Dalio сказал, что центробанки мира боятся битка тк типа квантовые компы когда-то его взломать смогут (прогнозы от 10 до 20 лет) - у Chamath Palihapitiya был недавно симпатичный отчет про quantum computing: 1. ОБЫЧНЫЕ вычисления Это когда полностью детерминированные биты 0 и 1 обрабатываются транзисторами с 1947г в т.н. конвейере Тьюринга 2. Нахрена? Долгое время все подчинялось закону Мура, и в итоге щас транзисторы стали столь малы, что электроны иногда просто утекают через их стенки 3. Добро пожаловать в квантовый мир - Ядро атома состоит из электронов, протонов и нейтронов. На субатомном уровне значения меняются не гладко, а как бы шагами - каждый шаг и называется quantum. Квантовая механика описывает процессы на таком малом масштабе, и там у волн вероятностные оценки, а не точные - Это открыли Планк, Бор, Гейзенберг, Шрёдингер. Фейнман говорил, что никто это до конца не понимает - Ключевая идея - квантовая суперпозиция - что до измерения частица может находиться одновременно в множестве разных состояний. Аналогия: монетка подброшенная в воздух. Измерением является детектор / другая частица / фотон - Еще есть интерференция (волны усиливают или гасят друг друга) и entanglement (связанные частицы моментально передают инфо друг другу на любом расстоянии) 4. КВАНТОВЫЕ вычисления - Квантовый бит (qubit) находится в состоянии суперпозиции. Их делают из электронов, протонов, атомов (e.g. цезий, стронций - без заряда). Эти системы нужно изолировать от окружающего мира за счет сверхнизкой температуры - Девайс тогда: Quantum Substate (0.02 К = Кельвина) > Superconducting Control Wires > Control computer (4 К) > переходники (77 К) > обычный комп (298 К, комнатная t) - И, собсно, алгоритмы реализуются поверх quantum circuits ("квантовые микросхемы") из кубитов, на языке типа Pyton 5. Возможности - И эти алгоритмы позволяют решать задачи не по конвейеру Тьюринга. E.g. Шифрование с открытым ключом базируется на сложности разложения сверхдлинных чисел на простые сомножители, и обычные алгоритмы решают эту задачу перебором. Квантовые компы делают это через интерференцию и как бы находят паттерн, когда все волны сложатся нужным образом. И ключ как бы проявляется/обнаруживается, а не перебирается. Соответственно, нужны просто стабильные компы с десятками тыс физических кубитов - что равно тысячам логических кубитов - Думают, что тогда лет через 10-15 смогут сломать современные протоколы шифрования, но для этого и развивается постквантовая криптография - А еще крупным применением является защищенная коммуникация, так как квантовые эффекты позволяют моментально обнаружить, что канал связи перехвачен - А еще есть гипотеза, что квантовые компы окажутся полезными для AI - Ну и естественно, изучение материалов на физическом уровне 6. Сложности - Кубиты теряют инфо от любого контакта с внешней средой, поэтому делают алгоритмы коррекции ошибок, которые, по сути, выкипают к дупликации в сотню раз физическими кубитами каждого логического кубита - Квантовых алгоритмов пока мало, самый известный алгоритм Шора/крипто. Разработка этих алгоритмов похожа на дизайн физических экспериментов, а вовсе не на обычные компьютерные программы - Очень большие цены на hardware (суммарно власти по миру закаммитили от США и Европы и до Китая $40 млрд на ближайшие годы) 7. Основные игроки MIT, Berkeley, Oak Ridge National Laboratory + IBM Microsoft Google Nvidia Amazon Intel и, прости, господи, Coinbase. Ну а так-то стартапам в этой сфере может быть и по 10 лет, и по 25 лет (e.g. первопроходцы DWave) 8. Недавние прорывы Отказоустойчивые чипы Willow на 105 кубитов от Google недавно. Или Microsoft делают ставку на т.н. topological qubits / Majorana 1 9. Итого - В ближайшие 5 лет мировая IT-инфраструктура, видимо, будет уже начинать готовиться к потенциальной взламываемости сегодняшних шифров и внедрять протоколы, устойчивые к взлому квантовыми компьютерами - А всякие химические симуляции или квантовые компа на благо AI - это будет уже в 2030ых годах ** ..и см график в комментарии