Ситуацию можно описать и с других позиций. Более столетия в нашем обществе господствовало понятие владения личным автомобилем. Первая реальная угроза, с которой столкнулся этот аспект нашего жизненного уклада, а именно райдшеринг, совместные поездки в попутном направлении, вырисовалась не далее как в прошлом десятилетии. А господствовать ей не суждено и десяти лет. Ей уже наступают на пятки беспилотные автомобили, а тем, в свою очередь, грозят гибелью летающие автомобили, которым угрожают погибелью вакуумные поезда Hyperloop и международное ракетное сообщение. И не забывайте про аватары. А главное, все эти перемены произойдут в следующие десять лет.
Добро пожаловать в будущее, где скорости намного выше, чем вы думаете.
Глава 2. Прорыв к скорости света: экспоненциальные технологии
Квантовые вычисления
Самое холодное место во Вселенной[70] находится в солнечной Калифорнии. Да-да, на окраине Беркли внутри гигантских размеров пакгауза подвешена здоровенная белая труба. Это рукотворное сооружение — криогенная машина следующего поколения, охлаждающая до –273,147°C, или всего на 0,003 градуса выше абсолютного нуля.
В далеком 1995 году астрономы из Чили[71] зафиксировали внутри туманности Бумеранг температуру –272°C. Это стало открытием, потому что в космосе обнаружился естественный полюс холода с самой низкой во всей Вселенной температурой. Но, между прочим, в белой трубе она почти на градус ниже — и значит, она не только отбирает у туманности Бумеранг звание самого холодного уголка Вселенной, но и дает пример суперзаморозки, необходимой, чтобы удерживать кубит в стабильной суперпозиции.
Что в чем?
В классической информатике под битом понимается крошечный кусочек двоичной информации: либо единица, либо ноль. А кубит[72] — усовершенствованная версия понятия «бит», квантовый бит. В отличие от битов, подчиняющихся сценарию или/или (ноль/единица), кубиты используют так называемую суперпозицию, которая позволяет им находиться одновременно в нескольких состояниях. Например, когда подбрасываешь монетку, она либо ляжет орлом, либо решкой. А если ее раскрутить на ребре? Пока она крутится, ее возможности лечь аверсом либо реверсом с калейдоскопической скоростью сменяются одна другой. Это и есть аналог суперпозиции. Правда, для ее достижения нужны сверхнизкие температуры.
Суперпозиция означает вычислительную мощность. Огромную вычислительную мощность. Классическому компьютеру для решения сложной задачи требуется проделать тысячи шагов, а квантовый компьютер решит эту же задачу всего за два или три шага. Чтобы было понятнее: IBM-овский суперкомпьютер Deep Blue[73], который обыграл чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова, за секунду анализировал 200 млн возможных ходов. Вот какая огромная вычислительная супермощь заключена внутри той белой трубы.
Принадлежит труба компании Rigetti Computing — ей шесть лет, и она угодила в пекло интереснейшей из разворачивающихся в технологической сфере эпических битв на сюжет «Давид против Голиафа». Сейчас главными соперниками в погоне за «квантовым превосходством» — иными словами, первенством в создании квантового компьютера, способного решать задачи, которые не по зубам классическим машинам, — выступают технологические гиганты Google, IBM и Microsoft, блестящие академические умы из Оксфорда и Йеля, правительства Китая и США. Да, и вышеупомянутая Rigetti.
Компания приступила к работе в 2013 г. В то время физик Чед Ригетти решил, что час квантовых компьютеров пробьет куда скорее, чем думают многие, и пожелал стать тем, кто доведет эту технологию до ума. И он оставил теплое место квантового физика в IBM, привлек инвестиционные средства более чем на 119 млн долл. и сконструировал трубу, поддерживающую самую низкую в истории температуру. Теперь, спустя полсотни патентных заявок, Ригетти производит квантовые интегральные схемы для облачных квантовых компьютеров. И он прав — эта технология действительно решает одну очень крупную проблему: конец действия закона Мура.
В двух следующих главах мы изучим девять экспоненциальных технологий, которые уже начинают конвергировать. Все они подчиняются закону Мура — продолжающейся уже 60 лет волне роста вычислительной мощности. Производительность транзисторных процессоров
