Квантовый компьютер или ИИ: что действительно изменит мир, а что просто «сгорит» на волне хайпа

На фоне стремительного развития искусственного интеллекта технологии квантовых вычислений остаются в тени — несмотря на потенциал, способный преобразить фундаментальные отрасли науки и промышленности. Квантовая физика, лежащая в основе этих систем, остаётся одной из самых сложных для восприятия областей, что тормозит массовое внимание к ней. Однако, параллельно с ИИ, крупные компании и научные институты продолжают делать заметные шаги в этой сфере, инвестируя миллиарды в поиски практических применений.

На сегодняшний день квантовые разработки в основном ассоциируются с физическим оборудованием — от вычислительных машин до датчиков и новых форм связи, тогда как искусственный интеллект представлен преимущественно как программное обеспечение. При объединении этих двух направлений может возникнуть новая технологическая парадигма, хотя нынешние эксперименты показывают, что для этого потребуется ещё более мощное квантовое оборудование и дальнейшие научные прорывы.

По данным McKinsey, к 2035 году объём рынка квантовых технологий может достичь 97 миллиардов долларов, тогда как рыночная оценка ИИ исчисляется уже триллионами. Тем не менее обе технологии сопровождаются повышенными ожиданиями и периодическими разочарованиями. В октябре аналитики предупреждали о вероятном падении акций квантовых компаний до 62%, а в отношении ИИ всё громче звучат разговоры о «перегретом» рынке.

Кроме того, квантовые системы, как и нейросети, подвержены сбоям. В то время как у ИИ возникают так называемые «галлюцинации» — вымышленные ответы, — квантовые устройства страдают от уязвимости своей рабочей среды. Любое внешнее воздействие, будь то свет или шум, способно нарушить хрупкое квантовое состояние.

Сами квантовые компьютеры представляют собой громоздкие установки лабораторного типа. Они требуют сверхнизких температур и лазерного охлаждения. Однако некоторые подходы уже позволяют приблизиться к комнатной температуре — например, с использованием искусственно выращенных алмазов, как это делает дочерняя компания De Beers под названием Element Six в партнёрстве с Amazon Web Services.

Несмотря на то, что во всём мире таких установок насчитывается около двух сотен, отдельные специалисты уже делают масштабные прогнозы. В частности, глава Quantinuum, оценённой в 10 миллиардов долларов, полагает, что влияние квантовых вычислений будет ощущаться во всех аспектах повседневной жизни. А профессор Питер Найт утверждает, что квантовый компьютер сможет решать задачи, которые традиционным суперкомпьютерам не под силу даже за возраст Вселенной.

Одним из наиболее перспективных применений называют медицину. Предполагается, что квантовые алгоритмы смогут быстро обрабатывать миллиардные комбинации молекул для создания новых лекарств — процесс, который сейчас занимает годы. Так, чип Willow от Google, представленный в 2024 году, по утверждению компании, способен решать задачу за 5 минут, на которую даже самым мощным классическим системам понадобилось бы 10 септильонов лет.

Ещё одна важная сфера — сельское хозяйство и химическая промышленность. Здесь квантовые вычисления могут дать новые методы производства удобрений и улучшить эффективность распределения ресурсов. Что касается датчиков, то квантовые принципы уже применяются в атомных часах и неинвазивных системах сканирования мозга. Так, в 2019 году в Ноттингемском университете был протестирован прототип шлема, способного с высокой точностью отслеживать нейронную активность у детей, не требуя полной неподвижности, как в классических МРТ.

В Лондоне учёные также испытали «квантовый компас» — альтернативу GPS, способную работать в условиях, где спутниковые сигналы не проходят. Эта технология может повысить устойчивость систем позиционирования, важных не только для обороны, но и для банковских транзакций, которые требуют точной привязки по времени.

Другие направления включают энергетический сектор, где Национальная электросеть Великобритании исследует возможность управления генерацией в реальном времени с помощью квантовых решений, а также транспортную логистику — например, Airbus тестирует квантовые алгоритмы для оптимизации загрузки самолётов, что напрямую влияет на расход топлива.

Однако вместе с перспективами приходят и риски. Одной из главных угроз считается возможность квантовых компьютеров в будущем расшифровывать современные схемы шифрования. Уже сегодня государственные структуры перехватывают зашифрованные данные с расчётом расшифровать их позже, когда появится соответствующее оборудование.

Переход к постквантовым стандартам шифрования начался: Apple и Signal уже используют ключи нового поколения. Но эти меры не распространяются на данные, уже защищённые старыми методами. Появление полностью рабочей квантовой системы, способной вскрыть такие архивы, называется «днём Q» (Q-day) — и по прогнозам, он может наступить уже к 2030 году.