«Квантовая машина Тьюринга способна зашифровать законы квантовой механики, которые, в свою очередь, управляют Вселенной. В этом смысле квантовый компьютер может зашифровать Вселенную. Так что взаимоотношения между квантовым компьютером и Вселенной состоят в том, что первый способен кодифицировать последнюю. Таким образом, строго говоря, Вселенная не является квантовым компьютером, но все явления в ней могут быть кодифицированы квантовым компьютером», — так пишет в своей новой одиннадцатой книге «Квантовое превосходство» 77-летний физик и один из самых громких популяризаторов науки Митио Каку. О книге рассказывает заместитель главного редактора Qalam.global Максим Семеляк.
Конец эры кремния
Эта книга – тоже до неприличия громкая ода квантовому компьютеру, то есть такому, который выполняет вычисления не на крохотных транзисторах, но на мельчайших объектах — собственно атомах. Подобные устройства обладают безграничными возможностями и, по идее, должны будут ввести человека в совершенно новую эпоху.
Сам термин «квантовое превосходство» был придуман в 2012 году физиком Джоном Прескиллом из Калифорнийского технологического института. Тогда возможность вычисления на отдельных атомах представлялась делом слишком отдаленного будущего, но сегодня квантовые технологии совершили резкий скачок. По оценкам консалтинговой компании Deloitte, объём рынка квантовых компьютеров в 2020 годы должен достичь сотен миллионов долларов, а в 2030-е — десятков миллиардов долларов. При этом никто толком не может сказать, когда именно квантовые компьютеры выйдут на торговые площадки и начнут менять экономику. Тем не менее Каку уже провозглашает конец эры кремния и не исключает, что собственно Кремниевая долина в перспективе может стать новым «ржавым поясом» (то есть местом сосредоточения устаревшей тяжелой промышленности).
Ключевое преимущество квантового компьютера — время. Классический компьютер способен и сегодня решить некоторые неподъемные задачи, но количество затраченного времени обесценивает подобные попытки. Так, хакеры теоретически могут взломать любой шифр, но их останавливает продолжительность самого процесса взлома. Квантовый компьютер значительно ускоряет этот процесс. По оценкам той же Deloitte, взлом биткойна ему вполне по силам.
Поскольку мировая экономика неразрывно связана с цифровыми технологиями, переход на квантовые рельсы автоматически приведет к совершенно новому уровню финансовых показателей.
Например, прибыль крупной компании зависит от сотен параметров, которые при этом быстро меняются во времени. Цифровой компьютер не в состоянии просчитать все сочетания факторов, в то время как квантовая революция позволить оперировать именно что астрономическими суммами и отменит само понятие «черного лебедя», которое стало своеобразной индульгенцией для рынков.
К чему приведет симбиоз ИИ и квантового компьютера
А какова в этом свете роль искусственного интеллекта, который в последние годы служит главным источником энтузиазма и ужаса одновременно? Каку утверждает, что ИИ и квантовые компьютеры «могут, что называется, перекрестно опылять друг друга». Квантовые компьютеры должны перенять у нейросетей их способность быстро обучаться всему новому, в то время как ИИ получит доступ к огромной вычислительной мощности квантовых компьютеров. Этот симбиоз будет способен решать любые задачи и изменит жизнь как таковую. «В конечном итоге квантовые компьютеры способны помочь спасти человеческую цивилизацию от самой себя», — подытоживает автор.
Другое дело, что атомы невероятно чувствительны, и для работы квантового компьютера необходимо, чтобы они вибрировали в унисон, сохраняя тем самым то, что называют когерентностью, то есть согласованностью. Самое ничтожное воздействие внешнего мира нарушает когерентность, что и составляет главную проблему. Как пишет сам Каку, «малейшая вибрация или шум может нарушить изящный танец атомов в квантовом компьютере».
Излишне оптимистичный взгляд
Первая глава «Квантового превосходства» – наиболее яркая и манифестационная её часть, раскрывающая собственно повестку.
Далее все погружается в пересказ различных исторических кейсов с героями в диапазоне от Галилео Галилея до изобретателя удобрений и химического оружия Фрица Габера, который вообще в последние годы часто мелькает в литературе. Так, например, он фигурирует в недавнем исследовании «Разум в тумане войны» Сьюзан Линди, а также выдающемся романе молодого чилийского писателя Бенхамина Лабатута «Когда мы перестали понимать мир».
Это все довольно увлекательные сами по себе сюжеты, к тому же изобилующие меткими деталями (в частности, мы узнаем, что легендарный американский физик Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии и один из создателей квантовой электродинамики, в повседневной жизни имел манеры дальнобойщика).
Однако сама структура, в которой каждая глава, посвященная подробному описанию той или иной насущной проблемы человечества в диапазоне от изменений климата до лечения шизофрении, заканчивается неизменным выводом, что вот квант придёт, порядок наведет, конечно, представляется излишне оптимистичной.
Остановить процесс старения, доказать существование параллельных вселенных, предотвратить болезни на молекулярном уровне, отыскать ключ к возобновляемой энергии, договориться с разумными формами жизни в Галактике, создать виртуальную лабораторию для испытания новых вариантов потенциальных сверхпроводников, сымитировать фотосинтез (который сам по себе квантовый процесс), увеличить прибыль банковского сектора, раскрыть тайну возникновения жизни, а также её бесконечного продления. Эти утопические картины уже вызвали гнев и раздражение ряда учёных, поскольку Каку, в частности, прямо пишет о том, что вечная жизнь как таковая не противоречит законам физики – особенно в квантовую эпоху, где нас ожидают сразу два вида бессмертия: собственно биологическое и цифровое.
Прогноз на 2050 год
Каку вспоминает, что раньше ему нравилось, в процессе просмотра фантастического кино, подсчитывать ляпы по части физики: «Но я перестал этим заниматься, когда вспомнил слова Артура Кларка: «Любая достаточно развитая технология неотличима от магии». Так что если в кино очевидно нарушается какой-то известный закон физики, то, возможно, когда-нибудь учёным удастся показать, что этот закон неверен или неполон».
Вероятно, чтобы усилить научно-фантастический (или даже магический, чего уж там) эффект от собственной книги, Каку не выдерживает и включает в свой научпоп откровенно художественную главу под названием «Когда-нибудь в 2050 году». К тому времени, согласно его ожиданиям, начнётся новая эра возобновляемой энергии, люди вылечат Альцгеймер и отправятся в свой медовый месяц на Луну — все это, разумеется, благодаря квантовым компьютерам и вышеуказанному «изящному танцу атомов».
Эта книга напоминает голос из параллельных и отчетливо светлых миров – где нет ни варварства, ни войн, разум ничем не скомпрометирован, уровень насилия уменьшается и царствует исключительно мирный атом.
По сути, перед нами продолжение той просветительской традиции, за которую по сей день ратуют рациональные оптимисты-гуманисты, типа Стивена Пинкера. «Квантовое превосходство» можно ставить на ту же полку, где уже стоит «Просвещение продолжается» и тому подобные недавние сочинения. Да и вообще, прочесть в наши хмурые дни научно обоснованный глобальный прогноз того метеорологического явления, которое принято называть «небом в алмазах» – уже само по себе акт утешения и терапии.
