Как квантовые компьютеры изменят наш мир
Идея из новой книги гениального ученого и популяризатора науки Митио Каку «Квантовое превосходство: как квантовая компьютерная революция изменит все» (на русском не издана). В своей книге автор рассказывает о квантовых вычислениях и их невероятных возможностях.
Квантовые компьютеры будут полезны в решении таких проблем, как использование солнечной энергии, глобальное потепление и понимание Вселенной в целом.
Самое жаркое время
Проанализировав температуру по всей планете, ученые определили, что 2016 и 2020 годы стали самыми жаркими за всю историю наблюдений. Время с 1983 по 2012 год стало самым жарким 30-летним периодом за последние 1400 лет. Квантовые компьютеры могут дать точную оценку глобального потепления и виртуальные прогнозы погоды на будущее, чтобы определить параметры, влияющие на климат.
Проблема потепления
Чем сильнее нагревается земля, тем больше тает тундра, выделяя метан, который в свою очередь нагревает землю. Таяние тундры вызывает еще большее нагревание планеты. Последствия глобального потепления уже ощущаются повсюду. Фермеры знают, что лето стало на неделю длиннее, чем раньше, и учитывают это при посевах семян. Насекомые, в частности, комары, перемещаются на север, неся с собой новые болезни, такие как лихорадка Западного Нила.
Точные прогнозы
Цифровые компьютеры не могут делать абсолютно точные прогнозы погоды и обычно дают среднюю оценку. Квантовые компьютеры более точны. Они способны создавать виртуальные сводки погоды с критически важными переменными параметрами.
Обычные компьютеры неточны, даже когда речь идет об урагане. Оценки по разным компьютерным моделям сильно различаются: по разным программам, прогнозы по поводу мест, куда обрушится ураган, могут различаться на сотни миль. Квантовые компьютеры не допустят таких расхождений, они более точны.
Термоядерная энергия
Использование термоядерной энергии могло бы остановить климатические изменения, но пока еще не создано оптимальной конструкции термоядерного реактора. Если его конструкция неправильная, сложно перепроектировать его с нуля. Но квантовый компьютер может вычислить, является ли конструкция оптимальной или нужно внести в нее необходимые изменения. Намного легче и дешевле внести изменения в программу квантового компьютера, чем переделывать магнит термоядерного реактора ценой в миллиард долларов.
Создание термоядерных реакторов
Различные конструкции термоядерных реакторов можно создать и протестировать виртуально, поскольку квантовый компьютер может рассчитать их свойства и создать целую серию новых виртуальных конструкций.
Квантовые компьютеры можно использовать для решения не только земных проблем, но и космических. Они могут обработать гигантский массив данных, чтобы выбрать самые важные характеристики небесных объектов; предсказать следующую гигантскую вспышку на Солнце, описать блуждающие астероиды, взрывающиеся звезды, расширяющуюся Вселенную и природу черной дыры. Кроме того, можно настроить их на поиски форм разумной жизни в космосе. Они помогут проследить жизненный цикл звезд от рождения до самой смерти, и в конечном счете — ответить на вопрос, как возникла Вселенная и единственная ли она, или есть и другие, параллельные Вселенные.
