Для чего вообще пригоден квантовый компьютер?
Абсолютно ни для чего. Пока что.
До сегодняшнего дня эти машины не выполнили ни одной полезной задачи достаточно убедительно. Они крошечны, подвержены ошибкам и бесполезны для решения любых коммерчески значимых задач.
Но это никого не останавливает.
Научный советник Дональда Трампа в июне пообещал создание «квантового компьютера, мощного для научных открытий», к 2027 году. В тот же день, 22 июня, Трамп подписал указ, призванный ускорить развитие квантовых технологий в США, обозначив это как гонку с Китаем. 🇺🇸🇨🇳
Этот хайп идет с обеих политических сторон.
В июне Microsoft анонсировала чип Majorana 2. Компания заявила, что это сдвигает сроки создания практического квантового компьютера до 2029 года.
Генри Ледж, физик из Стрэтхердского университета, который критически относится к заявлениям Microsoft, назвал это «полной чушью».
«Это еще не технология».
24 июня Ледж опубликовал в журнале Nature статью, развенчивающую заявления Microsoft, сделанные годом ранее. Он указал на серьезные несоответствия между их рецензируемыми научными работами и пресс-релизами. Nature, разумеется, включила опровержение от Microsoft.
Сценарий повторяется: компании раздувают ожидания, академическое сообщество их разоблачает, правительства ставят недостижимые цели. И так по кругу.
Постепенный прогресс, колоссальные затраты
Есть ли какой-либо прогресс?
Да. Но не ждите, что он взорвет интернет. Успехи скромны, дороги и невероятно скучны.
Десятилетием Google, IBM и Amazon сжигали миллиарды. Стартапы последовали их примеру. Обещали новые лекарства, лучшие материалы, более совершенный ИИ.
Или так говорят.
Эксперты по национальной безопасности рассматривают это как Вторую холодную войну. Они позиционируют превосходство в кубитах как вопрос выживания.
На бумаге теория звучит привлекательно.
Классические компьютеры используют биты: 1 или 0.
Квантовые компьютеры используют кубиты.
Кубиты представляют вероятности. Представьте монету, вращающуюся в воздухе. До того как упадет, она одновременно и орел, и решка. Эта неопределенность идеальна для моделирования молекул или фотосинтеза, которые по своей природе вероятностны.
Плохая новость для пользователей электронной почты? Квантовые компьютеры ужасно справляются с классическими задачами. Они не ускорят ваш текстовый редактор. 🐢
Все лишь догадываются, какое физическое оборудование окажется рабочим.
– Нейтральные атомы : использует стартап QuEra.
– Ионы : Quantinuum использует ионы бария.
– Сверхпроводящие цепи : выбор Google и IBM.
– Частицы Мажораны : выбор Microsoft. Которые, возможно, вообще не существуют.
Миф об взломе шифрования
Вы, вероятно, слышали апокалиптический сценарий: квантовые компьютеры сломают банки.
В 1994 году Питер Шор разработал алгоритм факторизации простых чисел. Он мог бы взломать шифрование RSA. Именно оно защищает вашу электронную почту и банковские переводы.
Звучит страшно.
Однако… это, вероятно, не имеет значения.
Криптографы уже создают «постквантовые» протоколы. Системы, рассчитанные на выживание в апокалипсисе. Правительство приказало перейти на эти протоколы к 2031 году.
К тому же, криптографам не нужен был реальный квантовый компьютер, чтобы их разработать. Поэтому аргумент, что квантовые компьютеры необходимы потому, что они вынуждают внедрять новые стандарты безопасности, звучит как… ну, как замкнутый круг.
К тому же, текущие чипы, такие как Willow от Google, слишком примитивны, чтобы взломать RSA.
«Это компьютер с очень специфической целью ». — Дрис Селс
Это не гаджет в вашем кармане. Это специализированный сервер в облачном дата-центре. Вы заходите, запускаете задачу и выходите.
Но никто по-настоящему не знает, какой должна быть эта задача.
Противоречие в $12 миллиардов
В прошлом июне IBM объявила о планах инвестировать $10 миллиардов в течение пяти лет.
Администрация Трампа добавила $2 миллиарда, причем половина этой суммы пошла напрямую в IBM.
Деньги текут. Вопросы накапливаются.
В 2019 году Google заявила о достижении «квантового преимущества». Их машина выполнила задачу генерации случайных чисел быстрее, чем лучший суперкомпьютер в мире.
Представители компании назвали это «сверх превосходством».
Эксперты — фокусничанием.
Полезно? Нет.
Инвестировали все равно? Да.
В октябре прошлого года Google повторила трюк. Они смоделировали молекулы из 15 и 29 атомов, чтобы проверить их магнитное поведение. В пресс-релизе компания хвасталась, что опередила классические суперкомпьютеры.
Джейсон Фрайденфельдс, представитель Google, в 2025 году удвоил ставку: «Первая демонстрация проверяемого квантового преимущества… имеющего отношение к ЯМР».
Селс не согласен. «Они ничего интересного не смоделировали», — говорит он.
Зачем вообще пытаться опровергнуть это на классических компьютерах? Это натянуто.
«Если бы кому-то дали мне миллиарды долларов, я бы мог», — признал Селс. Иначе зачем тратить время на разоблачение ненастоящего достижения?
Кубиты врут. Исправление ошибок стоит миллиарды.
Вот в чем настоящая проблема.
Кубиты врут.
Они теряют информацию. Ошибки накапливаются по мере удлинения алгоритмов. Любое реальное применение требует длинной цепочки математических операций. Цепочка разорвана. Результат — мусор. 🗑️
Исследователи бьются в двух направлениях.
Во-первых, лучшие материалы. Эндрю Хоук из Принстона в прошлом ноябре создал сверхпроводящие кубиты, хранящие информацию в три раза дольше. Как? Сделав подложку чище. Обеспечив более тщательный контроль температуры.
«Это все очень тонкие настройки», — сказал Хоук.
Во-вторых: Коррекция ошибок.
Здесь кроется настоящее волнение.
Вместо того чтобы доверять одному физическому кубиту, вы кодируете одну логическую единицу информации по множеству физических кубитов. Система «голосует» за истинное значение.
Кто может построить логические кубиты дешевле всего?
– Google (2024) : 105 физических битов на 1 логический.
– IBM (2025) : 12 к 1.
– Amazon (2025) : 9 к 1.
– Quantinuum (конец 2024) : 2 к 1.
Снижение этого коэффициента означает, что масштабируемость становится реально возможной.
И снова Microsoft.
Microsoft заявляет, что нашла обходной путь, используя частицы Мажораны. Теоретические «негодяи», которые естественным образом сопротивляются ошибкам. Они утверждают, что их тонкопроволочные сверхпроводники заставляют эти частицы «танцевать».
Ледж говорит, что они врут.
«Если вы снова и снова пытаетесь найти Бога в своем тосте… вы в конце концов найдете Бога. Одна частичка не доказывает озарение».
Ледж утверждает, что их доказательства могут быть просто квантовыми точками. Шумом. Мусором.
Он отмечает, что журнал Nature отозвал крупную статью Microsoft о частицах Мажораны еще в 2021 году.
Четан Найяк, лидер группы Microsoft, жестко возражает.
«Наши данные подтверждают прочность нашего плана развития. Мы с нетерпением ждем возможности поделиться энергией наших достижений».
Что дальше?
Microsoft говорит, что выпустит полноценный квантовый компьютер.
Другие играют в долгую.
К 2029 или 2030 году IBM и Quantinuum планируют дата-центры, заполненные сотнями кубитов с коррекцией ошибок.
Если прав Ледж? Microsoft отстает на десятилетия, а может, и на века.
Если права Microsoft?
Увидим.
Хотя история подсказывает, что мы продолжим платить за хайп задолго до того, как догонит математика. 📉
