Сред технологичните журналисти има една поговорка - можеш или да обясниш квантовата механика точно, или така че хората да я разберат, но не можеш и двете.

Това е така, защото квантовата механика - странен и отчасти теоретичен дял от физиката - е дяволски трудна за разбиране концепция. Тя включва малки частици, които се държат по странни начини. И тази странна дейност отвори потенциала на един цял нов свят от научна суперсила.

Нейната изумителна сложност вероятно е фактор, поради който квантовата механика се озова с по-нисък профил от настоящата технологична рокзвезда - изкуствения интелект (ИИ).

И това е факт, въпреки постоянния поток от скорошни големи квантови открития от технологични гиганти, като Microsoft и Google, наред с други.

Най-общо казано, ние сме склонни да мислим за квантовата механика по-често като за хардуер, като сензори и компютри, докато ИИ е по-базиран на софтуер - той изисква хардуер, за да работи.

Съберете ги заедно и един ден може би ще имаме нова форма на технология, - по-мощна от всичко, което някога сме създавали... Въпреки че думата „може би“ играе важна роля в това конкретно предсказание, предупреждава Брайън Хопкинс, вицепрезидент и главен анализатор в областта на нововъзникващите технологии в изследователската компания Forresters.

„Потенциалът е налице, но все още не е ясно какво ще се случи. Първоначалните експерименти са обещаващи, но и показват, че се нуждаем от много по-мощни квантови компютри и по-нататъшни иновативни изследвания, за да приложим ефективно квантовите ефекти към изкуствения интелект.“

По отношение на стойността си, и двете технологии са доходоносни. Квантовият сектор може да струва до 97 млрд. долара до 2025 г., според групата за пазарни проучвания McKinsey.

Междувременно, стойността на изкуствения интелект се изчислява на трилиони. Но и двете живеят под сянката на свръхрекламата и спукването на балони.

„Преди вярвах, че квантовите изчисления са най-рекламираната технология, докато не се появи манията по изкуствения интелект“, шегува се Хопкинс.

В средата на октомври анализатори предупредиха, че някои ключови акции на квантовите компании могат да паднат с до 62%, докато слуховете за балон при изкуствения интелект стават все по-силни.

Грешки, но от различен вид

Квантовите технологии и изкуственият интелект имат още едно общо нещо - грешките. Докато до голяма степен вече сме запознати с „халюцинациите“ на генеративните инструменти на AI, квантовите технологии са засегнати от различен вид грешки.

Те са причинени от факта, че състоянието, в което частиците трябва да функционират, е много крехко. Най-малката промяна в средата, включително светлина и шум, може да ги наруши, обяснява BBC.

Трудно е да се поддържа такава среда. Тази седмица Илон Мъск предположи в X, че квантовите изчисления биха работили най-добре върху „постоянно засенчените кратери на Луната“.

Квантовите компютри изобщо не приличат на традиционни машини. Няма проектен план, но в момента са много големи. Те съществуват в лаборатории и най-често възприетият формат изглежда включва форма, вдъхновена от медуза.

Те изискват изключително ниски температури и лазери. Това не е нещо, което е вероятно да имате у дома, камо ли в джоба си.

Те са и малко бляскави - изследователи са открили, че използването на синтетични диаманти за създаване на кюбити, които са градивните елементи на квантовите компютри, им позволява да работят при температура много по-близка до стайната.

Pixabay
Pixabay

Блясъкът на диамантите

Луксозната бижутерска компания De Beers има дъщерно дружество, наречено Element 6, което твърди, че е пуснало на пазара първия в света диамант с общо предназначение от квантов клас през 2020 г.

И е работило с Amazon Web Services по оптимизирането на изкуствени диаманти за бъдещи мрежи от квантови машини.

В момента тези машини са в начален стадий на развитие, смята се, че има около 200 от тях в целия свят (Китай обаче не е разкрил колко има) - това не спира квантовите експерти да правят смели твърдения за техния потенциал.

„Ние, като потребители, ще се докоснем до въздействието на квантовите изчисления в почти всяка област от живота си“, смята Раджиб Хазра, шефът на Quantinuum - компанията, наскоро оценена на 10 милиарда долара. Той говори за подкаста Tech Life на BBC.

„Според мен, когато погледнете приложенията, областта на квантовите изчисления е толкова голяма, ако не и по-голяма от изкуствения интелект.“

Проф. сър Питър Найт е един от водещите експерти по квантови изчисления във Великобритания.

„Неща, за които може да е необходима възрастта на Вселената, дори на най-мощния суперкомпютър, биха могли да се извършат вероятно за секунди“, казва той пред д-р Джим Ал-Халели в предаването The Life Scientific по BBC Radio 4.

Какво могат да правят тези машини?

И така, какво точно представляват тези гигантски, променящи живота неща, които машините биха могли да правят, след като са готови?

Както при изкуствения интелект, има много квантови изследвания, насочени към подобряване на здравеопазването.

Квантовите компютри един ден биха могли без усилие да обработват безкрайни комбинации от молекули, за да създават нови лекарства и медикаменти – процес, който в момента отнема години с помощта на класически компютри.

За да добиете представа за този мащаб - през декември 2024 г. Google представи нов квантов чип, наречен Willow, за който твърди, че може да отнеме пет минути, за да реши проблем, който в момента би отнел на най-бързите суперкомпютри в света 10 септилиона години - или 10 000 000 000 000 000 000 000 000 години - за да го завършат.

Хазра казва, че това може да проправи пътя за персонализирани лекарства, при които вместо стандартна рецепта, получавате специфично лекарство, създадено специално за вашето тяло, което е най-вероятно да работи за вас.

И това се отнася и за по-широки химични процеси, като например нови начини за по-ефективно производство на торове, което потенциално би било огромен тласък за фермерите по света.

Квантовите сензори, които използват принципите на квантовата механика, за да измерват нещата с невероятна точност, вече съществуват и се намират в атомните часовници.

През 2019 г. учени от университета в Нотингам ги поставиха в прототипно устройство с размерите на велосипедна каска и ги използваха в нова система за провеждане на неинвазивни мозъчни сканирания на деца със състояния, като епилепсия.

„Основите на човешкото познание се полагат през първите десетилетия от живота, но винаги е имало ограничени начини за изучаването им поради ограниченията в технологията за сканиране на мозъка“, каза тогава изследователят Райън Хил.

„Особен проблем винаги е било движението и фактът, че големите традиционни фиксирани скенери винаги са изисквали от пациентите да стоят напълно неподвижни. Това не само не дава точна картина на мозъка, работещ в естествена среда, но и поставя сериозни ограничения върху това кой може да бъде сканиран, като децата представляват най-голямото предизвикателство.“

Миналата година учени от Imperial College в Лондон изпробваха алтернатива на GPS сателитната навигация, наречена „квантов компас“, в подземната мрежа на метрото на града.

GPS не работи под земята, но това работи – идеята е, че може по-точно да проследява и определя обекти навсякъде по света, както над, така и под земята, за разлика от GPS сигналите, които могат да бъдат блокирани, заглушавани и повлияни от времето.

„Икономиката на Обединеното кралство разчита на GPS в размер на 1 милиард паунда на ден, позиция, навигация и време – това често се нарича изискване за отбрана – но всички наши финансови транзакции изискват времеви печат за удостоверяване“, казва д-р Майкъл Кътбърт, директор на Националния център за квантови изчисления на Обединеното кралство.

„Използването на квантови часовници, жироскопи и магнитометри ни позволява да създадем устойчивост срещу заглушаване и подправяне на жизненоважните ни навигационни системи."

Националната мрежа инвестира в квантови изследвания, за да види дали те могат да помогнат с това, което е известно като „разтоварване на товара“ - как да се увеличи максимално мощността на хиляди генератори от различни енергийни източници, докато търсенето се увеличава и намалява в реално време, предотвратявайки прекъсвания на електрозахранването.

И Airbus си партнира с британската квантова фирма IonQ, за да изпробва квантово базирани алгоритми, предназначени за по-ефективно товарене на товари в самолети.

Самолет може да използва хиляди килограми допълнително гориво, ако центърът му на тежестта се измести само с малко количество.

Да поговорим за тайни

Дотук добре - но трябва да говорим и за тайни.

Широко е прието, че настоящите форми на криптиране - начинът, по който съхраняваме както лични данни, така и служебни тайни - един ден ще бъдат разбити от квантовата технология, способна да преработва всяка възможна комбинация за рекордно кратко време, докато данните не бъдат дешифрирани.

Известно е, че нациите вече крадат криптирани данни една от друга с цел един ден да могат да ги декодират. „Това се нарича събиране на реколта сега, дешифриране по-късно“, казва проф. Алън Удуърд, експерт по киберсигурност от Университет Съри.

„Теорията за това как да се разбият настоящите форми на криптиране с публичен ключ очаква истински работещ квантов компютър“, добавя той.

„Заплахата е толкова голяма, че се предполага, че всеки трябва да въведе квантово-устойчиво криптиране сега.“

Моментът, в който такъв компютър ще съществува, понякога се нарича Q-ден. Оценките за това кога може да се появи варират, но Брайън Хопкинс от Forrester казва, че може да е скоро - около 2030 г.

Компании, като Apple и платформата за сигурни съобщения Signal, вече са разпространили това, което според тях са пост-квантови ключове за криптиране, но те не могат да се прилагат ретроспективно към настоящи данни, криптирани по традиционния начин.

И това вече е проблем.

През октомври Даниел Шиу, бившият ръководител на криптографския дизайн в GCHQ - британската агенция за разузнаване, сигурност и киберсигурност, заяви пред Sunday Times, че „почти всички граждани на Обединеното кралство са имали компрометирани данни“ при спонсорирани от държавата кибератаки, извършени от Китай - като тези данни са складирани за време, когато могат да бъдат декриптирани и проучени.

Новините на Darik Business Review във Facebook , Instagram , LinkedIn и Twitter !