Квант милосердный
Поделиться:


Просмотров:  802

Квант милосердныйТекст: Дмитрий Константинов

УЖЕ ЛЕТ ДВАДЦАТЬ МЫ ПОЛЬЗУЕМСЯ СОТОВЫМИ ТЕЛЕФОНАМИ, ПРИЧЕМ ВСЕ РЕЖЕ РАЗГОВАРИВАЕМ, А ВСЕ БОЛЬШЕ ПЕРЕПИСЫВАЕМСЯ В МЕССЕНДЖЕРАХ И СОЦСЕТЯХ. ЧТО БУДЕТ С УДАЛЕННЫМ ОБЩЕНИЕМ ЧЕРЕЗ ПАРУ ДЕСЯТКОВ ЛЕТ? ОТКАЖЕМСЯ ЛИ МЫ ОТ ИЗОБРЕТЕННЫХ В НАЧАЛЕ ПРОШЛОГО ВЕКА ТЕХНОЛОГИЙ РАДИОСВЯЗИ? ПОХОЖЕ, ЧТО ДА. УЧЕНЫЕ ПРЕДРЕКАЮТ, ЧТО КВАНТОВАЯ СВЯЗЬ УЖЕ НЕ ЗА ГОРАМИ.

Вне зоны доступа

Неблагодарное это дело – составлять футурологические прогнозы. Казалось бы, все учтено, просчитано, выстроена цепочка причинно-следственных связей … Но вдруг заявляется какой-нибудь любитель бабочек, нечаянно вмешивается в ход истории, и все идет по-другому.

Хуже футорологических прогнозов может быть только наукообразная статья для глянцевого журнала. Но в мире сейчас происходят и гораздо более удивительные события – скажем, джип от Bentley, Playboy без ню или расцвет квантовой механики. В то же время о достижениях последней уже высказалась пара изданий представительского класса, осторожно выбирая выражения и прикрывая собственную компетентность цитатами степенных ученых, а также многострадальным котиком Шредингера. Что ж, вступим на этот скользкий путь и мы, тем более что коты сейчас в медиапространстве в особом фаворе.

Итак, Интернет с каждым днем играет в нашей жизни все более значимую роль. Речевое общение на дальних дистанциях все больше подменяется даже не SMS (дороговато), а перепиской в мессенджерах и социальных сетях. Говорить уже хочется не всегда, то ли дело текстовое сообщение, где можно и формулировку не спеша отточить, и в интернет-словарик слазить на предмет правописания. Автомобили также становятся с каждым днем все более интернет-зависимыми. Модные беспилотные технологии базируются на облачном сервисе, и речь идет лишь о том, какую платформу выбрать – iOS или Android. Компании Porsche вот разработки Google не понравились (скачивают-де потихоньку техданные автомобилей, реальный расход всяких жидкостей, фактическое загрязнение атмосферы и потом перепродают конкурентам), и решили мудрые швабы воспользоваться продукцией «яблочников». Да что там говорить об автомобилях, если исключительно через Интернет уже скоро будут действовать тормозные колодки развивающего 400 км / ч поезда TGV и закрылки летящего на высоте 12 км «Боинга-747»?

Так или иначе, современный смартфон сейчас представляет собой устройство, примерно на 90 % задействующее сетевые технологии и на остальные 10 – всякие аналоговые штучки вроде телефонного радиопередатчика, приемника, динамика и микрофона. При этом он работает с помощью старых добрых ультракоротких радиоволн в дециметровом диапазоне. Во времена, когда даже телевидение окончательно оцифровалось, радиосвязь выглядит довольно консервативно. Опять же большинство из нас, если надо поговорить с другой страной, все равно звонят по скайпу – зачем оплачивать дорогостоящий роуминг, если можно это сделать через Интернет ?

Живи на яркой стороне

За портативные радиотелефоны, вошедшие в массовый обиход в 90-х годах, нужно благодарить военных – это на их бюджеты из радиорелейной станции, с трудом умещавшейся в кузове армейского грузовика, удалось сделать первый мобильник весом «всего» в три килограмма. В 1998 году стремительно «худеющие», но все еще управляемые девятью кнопками мобильные телефоны получают сенсорный дисплей. Начинается эпоха смартфонов, с которой телефон все больше становится не просто средством связи, но мобильным компьютером. Огромное количество появившихся со временем мобильных приложений сделало аппарат еще более функциональным. Так, тест на алкоголь айфон делает уже сейчас, а платить им как кредиткой или проходить с его помощью в метро можно будет практически завтра.

Послезавтра, скорее всего, они все снова «похудеют», став гибкими и прозрачными, поскольку получат в промышленных объемах изобретенный в 2010 году графеновый дисплей. Но это будет всего лишь рестайлингом, поскольку не затронет главный принцип работы смартфона – транзисторного компьютера с радиопередатчиком.

Очевидное-вероятное

Квант милосердныйВ июле 2015 года на Московской международной конференции по квантовым технологиям завкафедрой университета в Карлсруэ Алексей Устинов на редкость доступно растолковал аудитории преимущества квантовых вычислительных систем, как и очевидную необходимость их скорейшего внедрения. Дело в том, что вся система электронных платежей сейчас базируется на протоколе RSA, разработанном в 1977 году. В соответствие с ним замок к любому банковскому счету или кредитной карте – это число, состоящее примерно из 400 цифр. Ключ, он же пин-код, – четырехзначное число, на которое без остатка делится число-замок. Чтобы подобрать пин-код методом случайных комбинаций, классическому компьютеру потребуется 4,5 млрд лет – возраст Земли. Квантовый сделает это за три года.

Конечно же, профессор Устинов не призывал обзаводиться квантовыми компьютерами для вскрытия банковских счетов, он лишь предупреждал, что появление таких машинок у хакеров способно обрушить мировую финансовую систему очень быстро, если ее уже сейчас не начинать перестраивать.

Единственно возможным строительным модулем для создания новых вычислительных систем стал квантовый бит (кубит), который удалось синтезировать для промышленного использования только в прошлом году. Существующая на сегодняшний день модель кубита схематично более всего напоминает электрический трансформатор. Внутри этой модели ловят и «дрессируют» фотоны, задавая им нужный спин, то есть магнитный момент. В результате фотоны с одинаковым спином будут себя одинаково вести на любом расстоянии. То есть изменишь один – и другой за тысячи километров изменится точно так же. Вот такая вот квантовая телепортация.

Первый в мире квантовый бит был получен в лабораторных условиях в 2001 году корпорацией IBM. В апреле 2015 года Intel «вывела» в своей лаборатории сверхпроводящий четырехугольный кубит, значительно более «работоспособный».

В мае этого же года свой кубит синтезировали в Российском квантовом центре в Сколково. Первые квантовые компьютеры – пока еще огромные шкафыхолодильники с рабочей температурой, близкой к абсолютному нулю, – сейчас работают в оборонных ведомствах, NASA, корпорации Lockheed Martin и у главных игроков компьютерного рынка – Google, Microsoft, IBM. 128-кубитный квантовый компьютер производства канадской фирмы D-Wave Systems сегодня стоит порядка 11 млн долларов.

Начало массового применения квантовых компьютеров Алексей Устинов датирует 2025 годом, что совпадает с прогнозом Майка Мэйберри, вице-президента корпорации Intel.

Присовокупив к этому закон Мура, получаем вполне очевидную вероятность появления квантовых смартфонов еще через десять лет. Посудите сами: квантовые батареи, работающие на порядок дольше ионных, уже заявлены. Дисплеи, где вместо светодиодов работают квантовые точки, уже продаются под именем телевизоров 4К. Недавние выборы в Швейцарии проводились с использованием закрытых каналов квантовой связи между избирательными участками и ЦИК, а нью-йоркская компания MagiQ Technologies продает всем желающим генератор квантовых криптоключей «Навахо», названный так в честь племени индейцев, чьим языком пользовались американские шифровальщики во время Второй мировой войны. Секрет был прост – никто в мире этого языка не знал.

Связанные одной сетью

Предположим, что квантовый смартфон уже создан. Но что будет с Глобальной сетью, со всеми так необходимыми нам Инстаграмом, Фейсбуком, Твиттером? Как их изменит квантовая революция?

Будущее соцсетей вполне предсказуемо, если отлаженным способом совместить тенденции последних лет с технологическим прогрессом. Во-первых, социальные сети развивались интенсивно лишь в первые годы своего существования. Достигнув пика насыщенности опциями-лайками, они стали развиваться экстенсивно, то есть с учетом социального расслоения. Так, сегодня мы наблюдаем по меньшей мере три вида соцсетей, «заточенных» под уровень пользовательского IQ (в России это Facebook, «ВКонтакте» и «Одноклассники»). Помимо этого, существуют сети, ориентированные на психотип: для творчества словоохотливых экстравертов (Livejournal), молчаливых интровертов (Instagram) или деловых логиков (Linkedin).

Такого рода классификация весьма условна и спорна, но не стоит забывать о том факте, что при покупке Марком Цукербергом Инстаграма в 2013 году он получил в придачу миллионы новых пользователей – тех, которые стеснялись не только писать в FB, но даже заводить там аккаунты. Развитие технологий, увеличение на порядок скорости передачи данных по квантовой связи, а также расширение портативных объемов хранения этих данных в будущем приведет к созданию новых форматов социальных сетей.

К примеру, появится возможность снимать и выкладывать а также, что немаловажно, консервировать воспоминания. Улетая к далеким звездам на квантовом сухогрузе, команда легче переживет разлуку с семьями, если возьмет с собой трехмерную фильмотеку лучших моментов совместной жизни.

Не исключено, что в альбомах блогеров также будут храниться кодовые команды для 3D-принтера, которые можно будет расшеривать друзьям либо всем желающим для распечатки оригинальных рецептов печенья, обуви или вечерних платьев. И, разумеется, «бокс по переписке». Разгоряченным оппонентам этических и политических дискуссий наконец-то можно будет пересчитать друг другу зубы на ринге, полностью идентичном настоящему.

Поскольку разговоров становится все меньше, а переписки в мессенджерах – все больше, справедливо будет предположить, что клавиатура на будущих квантфонах будет первична, а пара «микрофон – динамик» – вторична. Разнесение составляющих телефона будущего по частям человеческого тела: «нарисованная» на ладони клавиатура, динамик в улитке среднего уха и объектив фотовидеокамеры, считывающий команды со зрительного нерва и снимающий не из рук, а в буквальном смысле «с точки зрения», – все это вполне осуществимо. Но не следует забывать такую важную деталь, как квантовый процессор, который по этическим соображением придется выключать в театрах ( они останутся ) или сдавать охране на особо конфиденциальных встречах. При уже сегодня существующей возможности дистанционно общаться, не используя при этом никаких видимых подручных средств, наиболее консервативные из нас все равно имитируют на людях разговор по старинному телефону, прижимая его к уху. Видимо, мы станем делать это и в будущем, ибо человек, разговаривающий со своими часами, прочно и на века ассоциируется с телохранителем либо агентом федеральных спецслужб. Ну, а если такой гражданин и вовсе разговорился сам с собой без видимых устройств и собеседников – не сошел ли он с ума ?

Чтобы не пришлось любимым плакать

Автомобиль, оборудованный квантовым компьютером, сможет быстрее реагировать на дорожную ситуацию и в режиме «бесчеловечного» вождения приблизится к вершинам мастерства пилотов «Формулы-1». Вероятнее всего, при этом карьера четырехколесного носителя искусственного интеллекта повторит путь автоматического управления самолетом, более известного как автопилот. Хотя для многих вождение по-прежнему остается удовольствием, с ко-торым они не спешат расставаться.

Еще в середине прошлого века начались эксперименты по управлению автомобилем не руками и ногами, а непосредственно мозговыми импульсами. Сегодня они увенчались успехом с появлением в свободном доступе портативных brain wave sensor.

Еще вчера ученые заявляли, что человек с помощью мысли может управлять автомобилем и даже беспилотным летательным аппаратом – пока недолго и в ограниченном пространстве. Сегодня практически синхронно китайский автоконцерн Great Wall и немецкий «Фольксваген» демонстрируют несерийные седаны Е-класса, которые управляются «силой мысли» при помощи 16-датчиковой головной гарнитуры.

При этом дублирующее ручное управление машиной сохраняется. Завтра такое управление вполне может быть доработано до стандартов автомобильной безопасности и поставлено на рельсы серийного производства – главное, чтобы был спрос. Скорее всего, он возникнет среди все того же представительского класса. Лишенный руля и педалей салон «мозгомобиля» станет гораздо более комфортным, динамические характеристики будут напрямую зависеть от интеллекта, словом, в обществе потребления появится новый символ роскоши и жизненного успеха.

Будущее зависит от тебя

Сегодня Всемирная паутина радует устойчивой связью LTE в крупных городах. Завтра нам обещают LTE Advance, которая «разгонится» до гигабайта в секунду, а послезавтра, то есть к 2020 году, – сеть 5G с «умными» антеннами, которые будут корректировать свой диапазон в зависимости от трафика. Параллельно ведется работа над тем, чтобы сделать Сеть по-настоящему глобальной. Проект Ричарда Брэнсона OneWeb предусматривает запуск на орбиту 648 спутников с дальнейшим увеличением их числа до 2400.

Проект на сегодня оценивается в 2 млрд долларов и своей начальной задачей ставит «залатать дыры» там, где проводить Интернет прокладкой оптоволоконного кабеля проблематично. Элон Маск предлагает аналогичный проект, но стоимостью уже в 10 млрд. На нем генеральный инвестор Tesla и Space X планирует опробовать связь для своего первого марсианского города. Обе разработки при некоторой разнице подходов преследуют благую цель: сделать Интернет бесплатным и чем-то самим собой разумеющимся на всей поверхности планеты.

Рассматривая перспективы удаленного общения, основанного на квантовом принципе связи, Юджин Ползик, профессор физики института Нильса Бора в Копенгагене, допускает пока что не менее 10 % ошибок при существующем уровне технологий. То есть отправленный в тот самый марсианский город букет роз в аттачменте может на выходе оказаться орхидеями. Спасибо, профессор, этого вполне достаточно. По первым телефонам тоже было плохо слышно.

Главное, чтобы процесс пошел. По мнению Алексея Устинова, ученые свою роль в квантовой революции уже сыграли – дело за инженерами. Очень возможно, что именно нам выпадет честь наблюдать радикальную смену форматов удаленного общения и голосовать за новинки своим потребительским кошельком. Ведь, как говорил Альберт Эйнштейн, «границы между настоящим и будущим не существует для тех, кто верит в науку».

Made in UAEНе исключено, что квантовыми технологиями в Объединенных Арабских Эмиратах в скором времени займется «наукоград» Масдар-сити, строящийся в 17 км к юго-востоку от Абу-Даби. Местный университет имеет статус филиала Массачусетского технологического института и полным ходом разрабатывает новые технологии опреснения воды и переработки солнечной энергии. А где фотоны, как известно, там и кванты …

Между тем в апреле прошлого года в Дубае сыграли очередной финал международного студенческого кон- курса Microsoft Imagine Cup. На нем была признана лучшей работа австралийских студентов Дженнифер Тенг и Джаррела Сиа – нейроинтерфейс Eyenaemia, позволяющий людям с парализованными конечностями управлять компьютером и другой бытовой техникой при помощи мозговых импульсов.

В октябре 2015 года расположившая один из своих офисов в дубайской Джумейре международная IT-компания Imex System провела первый мастер-класс с руководством местной туриндустрии, посвященный внедрению роботов-гидов.

Сделанные на «когнитивной» плат- форме IBM Watson, используемой в медицине и бизнесе, электронные экскурсоводы будут распознавать человеческую речь и реагировать с завидной оперативностью.

Похожие статьи: