Математики подсчитали мощность квантового компьютера, который смог бы взломать блокчейн биткоина или других криптовалют, либо рассчитать работу ферментов микробов. Согласно их выводам, для этого понадобится вычислительная машина на основе от 30 до 300 млн кубитов. То есть в ближайшем будущем человечество вряд ли справится с этими задачами, пишут исследователи в научном журнале AVS Quantum Science, сообщает ТАСС.
После достижения компанией Google «квантового превосходства» ученые начали задумываться, когда человечество начнет применять квантовые компьютеры для решения сложных прикладных задач. В частности, многие специалисты прогнозируют, что сначала квантовые компьютеры будут использовать для взлома систем шифрования и блокчейнов криптовалют, а также для просчета сложнейших задач в квантовой химии.
Марк Уэббер из Университета Суссекса (Великобритания) и его коллеги заинтересовались, можно ли спрогнозировать, когда этот момент наступит и какой минимальной мощностью должен обладать квантовый компьютер, чтобы взломать блокчейн или полностью просчитать поведение важнейших ферментов и катализаторов, используемых микробами и промышленниками.
Перспективы квантовых вычислений
Математики разработали специальный алгоритм, который позволяет оценивать, как много кубитов требуется для тех или иных математических операций. В своей работе он учитывал, мог ли компьютер параллельно исполнять инструкции, как часто возникают ошибки при работе его кубитов и с какими ячейками памяти они могли взаимодействовать.
Используя этот подход, Уэббер и его коллеги просчитали, как много сверхпроводящих или ионных кубитов потребуется для взлома биткоина или просчета структуры ключевой части нитрогеназы – фермента, который микробы используют для фиксации азота. Решение первой задачи позволит злоумышленникам взять под контроль криптовалюту, а второй — резко удешевит производство азотных удобрений.
С одной стороны, формальное решение и той, и другой задачи потребовало относительно немного кубитов. В частности, блокчейн биткоина можно будет взломать примерно за день, используя квантовый компьютер на базе 13 млн кубитов, а работу фермента можно в теории просчитать за семь лет при помощи машины на базе 7,5 млн ионных кубитов.
При этом, для достижения практической пользы и в том, и в другом случае потребуется значительно больше вычислительных блоков – от 30 до 315 млн кубитов в зависимости от их типа, технологии изготовления и алгоритмов работы. Это, по мнению Уэббера и его коллег, говорит, что применение квантовых компьютеров на практике пока остается очень далекой перспективой.
