Квантовый компьютер

Евгений Firstborn Рогов

Спецвыпуск: Хакер, номер #055, стр. 055-068-1

(jevgenijsr@gmail.com)

Очередная компьютерная революция на подходе

Не всякая революция в одночасье разрушает до основания старый мир и затем начинает строить новый. Некоторые революции протекают плавно, потихоньку просачиваются в нашу повседневную жизнь, и только потом мы вдруг оглядываемся назад и говорим себе: "Надо же, ЭТО перевернуло весь наш мир!"

Пора отвыкать?

Посмотри вокруг: что ты видишь? Ты давно привык к тому, что тебя окружает, к тому, что ты используешь каждый день. Часто ли ты задумывался о том, как на самом деле устроены все те хитроумные штуковины, которые так облегчают жизнь человека в нашем родном XXI веке? Допускаю, что этим ты интересовался, может быть, даже сидя с паяльником в руках. Тогда ты действительно можешь гордо заявить кому угодно, что имеешь очень даже неплохое представление о том, что за хитроумные шестеренки крутятся внутри компьютеров, наладонников и прочих мобильных телефонов. Однако когда ты в последний раз задумывался о том, что лежит глубже? О том, что паяльником не достать? О чем это я? Я о тех основополагающих принципах, на которых основано действие всех без исключения электронных устройств в современном мире. Как ни трудись художники над дизайном очередного наикрутейшего гаджета, все равно внутри раскрашенной пластиковой коробочки причудливой формы ты найдешь печатную плату да десяток микросхем. А глубже? Что ж, можно копнуть и глубже, и тогда мы увидим потоки электронов, снующие туда-сюда. И что? Они были бы абсолютно бесполезны, если бы не подчинялись единому принципу и не реализовывали бы на техническом уровне до боли знакомые нам с тобой биты - нули и единицы. При всем многообразии внешних форм, альтернативы вроде бы и нет. Или все-таки есть?

Иные биты

Если мы хотим увидеть реальную альтернативу, а не устройство, которое отличается от имеющегося только цветом пластикового корпуса, то придется забраться в святая святых и затронуть сами принципы построения вычислительной техники. С чего начнем? А начнем мы с битов. Да-да, именно с них! Казалось бы, что тут можно сделать? Как обойтись без них? Это основа всех основ, практическое отображение нашей классической, бинарной по своей сути логики: один-ноль, да-нет. Как бы там ни было, попробуем на минутку абстрагироваться от классического бита, попытаемся забыть о том, насколько крепко он въелся в наше сознание, и проверим, что может получиться, если слегка обобщить классический бит. Это можно сделать, например добавив биту дополнительные состояния. Пока у нас их всего два: ноль и единица. Не мало ли? Пока оставим в покое вопрос о том, зачем мы это делаем, и просто добавим состояний. Сколько? Вот это уже не такой простой вопрос. Вспомни школьный курс геометрии и представь себе классическую ортогональную систему координат на плоскости. Представил? Теперь представь, что в этой самой системе координат построена единичная окружность с центром в начале координат. Допустим, что точка, где эта окружность пересекает вертикальную ось (точка с координатами (0,1) представляет единичное состояние нашего бита, а точка, в которой эта же окружность пересекает горизонтальную ось (соответственно, с координатами (1,0) представляет нулевое состояние бита. Для классического случая все тут бы и закончилось, но мы помним, что в этой системе координат была построена окружность с радиусом в единицу, так что вполне логично предположить, что она нам для чего-то понадобится. И действительно, еще как понадобится!