Просто о сложном: квантовые вычисления
Научный мир всегда был одержим концепцией суперкомпьютеров. Сегодня мы бы хотели осветить базовые вопросы, касающиеся темы квантовых вычислений — в чем их отличие от классической модели, где будут полезны квантовые компьютеры и как развитие этой технологии может повлиять на безопасность.
Специфика квантовых вычислений заключается в операционной единице. Классический бит в одну единицу времени может принимать только одно значение. Квантовый бит находится в суперпозиции или, иными словами, в нескольких состояниях одновременно.
Квантовая ячейка памяти содержит не конкретную единицу информации, а набор вероятностей получения любой возможной единицы информации при измерении. Пока классический процессор за один такт изменяет последовательность из N нулей и единиц, квантовый изменит набор из 2 в степени N.
Благодаря возможности выполнять сложные вычисления значительно быстрее, квантовые компьютеры могут радикально эффективнее решать задачи, связанные с оптимизацией и расчетом вероятности, — оптимизация маршрутов, секвенирование ДНК или тестирование воздействия препаратов на молекулярном уровне.
В чем связь с безопасностью?
В теории технология квантовых вычислений может стать «помощником» в атаках. Скорость вычислений позволит за минимальное время осуществить подбор чисел для асимметричного алгоритма шифрования и извлечь ключ.
Как успехи?
Сегодня квантовые вычисления развиваются как IT-гигантами, так и силами небольших компаний, например:
✓ IBM: Q System One — первый коммерческий квантовый компьютер;
✓ Google: 72-кубитный квантовый процессор Bristlecone;
✓ Alibaba: 11-кубитный квантовый компьютер в виде облачного сервиса;
✓ D-Wave: облачный сервис Leap;
✓ Quantum Cloud Services от стартапа Rigetti;
✓ Ионный компьютер IonQ.
Научный мир всегда был одержим концепцией суперкомпьютеров. Сегодня мы бы хотели осветить базовые вопросы, касающиеся темы квантовых вычислений — в чем их отличие от классической модели, где будут полезны квантовые компьютеры и как развитие этой технологии может повлиять на безопасность.
Специфика квантовых вычислений заключается в операционной единице. Классический бит в одну единицу времени может принимать только одно значение. Квантовый бит находится в суперпозиции или, иными словами, в нескольких состояниях одновременно.
Квантовая ячейка памяти содержит не конкретную единицу информации, а набор вероятностей получения любой возможной единицы информации при измерении. Пока классический процессор за один такт изменяет последовательность из N нулей и единиц, квантовый изменит набор из 2 в степени N.
Благодаря возможности выполнять сложные вычисления значительно быстрее, квантовые компьютеры могут радикально эффективнее решать задачи, связанные с оптимизацией и расчетом вероятности, — оптимизация маршрутов, секвенирование ДНК или тестирование воздействия препаратов на молекулярном уровне.
В чем связь с безопасностью?
В теории технология квантовых вычислений может стать «помощником» в атаках. Скорость вычислений позволит за минимальное время осуществить подбор чисел для асимметричного алгоритма шифрования и извлечь ключ.
Как успехи?
Сегодня квантовые вычисления развиваются как IT-гигантами, так и силами небольших компаний, например:
✓ IBM: Q System One — первый коммерческий квантовый компьютер;
✓ Google: 72-кубитный квантовый процессор Bristlecone;
✓ Alibaba: 11-кубитный квантовый компьютер в виде облачного сервиса;
✓ D-Wave: облачный сервис Leap;
✓ Quantum Cloud Services от стартапа Rigetti;
✓ Ионный компьютер IonQ.