Глава 1145. Бесконечное ядро •
Один 255-кубитный топологический квантовый чип продемонстрировал производительность, в миллион раз превышающую производительность крупного суперкомпьютерного центра, в тестах вычисления числа Пи.
Хотя это производительность только в аспектах вычислений с плавающей точкой и эффективности параллельной обработки, этого достаточно, чтобы получить первоначальное представление о том, насколько экстраординарными являются вычислительные возможности этого квантового чипа.
И это лишь одно из проявлений возможностей этого топологического квантового чипа.
Ген Цзинлун посмотрел на Сюй Чуаня и сказал:
— На самом деле, стандартный тест производительности суперкомпьютеров, вычисление числа Пи, не является сильной стороной этого топологического квантового чипа. По крайней мере, наши текущие алгоритмы еще не позволяют в полной мере использовать его возможности.
— Вы, должно быть, знаете, что квантовые чипы преуспевают в квантовых параллельных вычислениях, которые могут обрабатывать большие объемы данных за короткое время, особенно подходят для решения сложных вычислительных задач.
— Например, разложение произведения больших простых чисел на множители.
Услышав это, Сюй Чуань слегка кивнул и сказал:
— Думаю, вы собираетесь продемонстрировать это сейчас?
Он хорошо знал преимущества и недостатки квантовых чипов.
Кубиты, которые могут одновременно находиться в состоянии суперпозиции 0 и 1, могут выполнять совместные вычисления с несколькими битами посредством квантовой запутанности, что позволяет квантовым чипам одновременно исследовать все возможные пути решения при решении сложных задач.
3 кубита могут представлять суперпозицию 8 состояний, в то время как традиционные чипы могут обрабатывать их только по одному.
Более того, по мере увеличения количества кубитов его возможности обработки информации также будут расти экспоненциально.
Ген Цзинлун кивнул и с улыбкой сказал:
— Да!
Сделав небольшую паузу, он посторонился, чтобы пропустить Сюй Чуаня, и продолжил:
— На этом компьютере есть генератор простых чисел. Вы можете ввести любые два четырех- или пятизначных простых числа, умножить их, а затем скопировать и вставить результат в тестовое программное обеспечение.
Услышав это, Сюй Чуань сразу же заинтересовался, шагнул вперед и начал управлять мышью, вводя два разных четырехзначных простых числа в поле вычислений. После умножения двух чисел он скопировал случайный результат в тестовое программное обеспечение.
— Нажмите на эту кнопку в правом верхнем углу. — командовал Ген Цзинлун со стороны.
Сюй Чуань кивнул и переместил указатель мыши, слегка щелкнув левым пальцем.
Чудо произошло в одно мгновение!
Практически без каких-либо задержек, менее чем за секунду, произведение больших простых чисел, введенных им лично, число, которое, если бы его записали на бумаге, заняло бы сотни страниц тетради, снова превратилось в два простых множителя.
Это ощущение было таким же удобным и быстрым, как использование калькулятора из школьных времен.
Даже Сюй Чуань был потрясен.
Ведь произведение двух четырехзначных простых чисел настолько велико, что превосходит воображение обычного человека.
Наименьшее четырехзначное число — 10 в 999 степени (то есть 1, за которым следуют 999 нулей), и это число уже больше, чем общее количество атомов во Вселенной.
Общее количество атомов в наблюдаемой Вселенной, по оценкам ученых, составляет около 10 в 80 степени, что намного меньше, чем тысячезначное число.
А крупнейшая единица счета в мире, «гугол», составляет всего 10 в 100 степени.
Если умножить два четырехзначных числа, честно говоря, большинство людей уже потеряли представление о том, насколько велико это число.
Если ваш домашний компьютер, даже самый дорогой, купленный за двадцать тысяч, требует как минимум месяца непрерывных вычислений, чтобы решить произведение этого большого простого числа, то вы сможете почувствовать разницу между ними.
После проведения ознакомительного теста 255-кубитного чипа Сюй Чуань вдруг вспомнил кое-что и посмотрел на Ген Цзинлуна, спросив: «Кстати, у этого топологического квантового чипа есть название?»
Услышав этот вопрос, Ген Цзинлун покачал головой и улыбнулся: «Есть кодовое название, но официального названия пока нет, в конце концов, мы все были сосредоточены на исследованиях, может быть, академик Сюй назовет его?»
— Без проблем, я лучше всех умею давать имена! — улыбнулся Сюй Чуань, немного подумав и сказал: — Почему бы не назвать его «Бесконечность»?
— С одной стороны, по сравнению с традиционными компьютерами, вычислительная мощность квантового чипа поистине безгранична. С другой стороны, это соответствует «Дао Дэ Цзин» о бесконечном пути, символизируя бесконечные возможности квантовых вычислений.
Ген Цзинлун: «Ядро Бесконечности, Бесконечное Сердце, отличное имя!»
После того, как Ген Цзинлун рассказал о производительности разработанного ими топологического квантового чипа, даже на лице Сюй Чуаня появилась нотка потрясения и волнения.
Важность технологии квантовых чипов, вероятно, ясна даже тому, кто совершенно не разбирается в этой области.
В конце концов, все видели новости о продвижении квантовых компьютеров во всем мире в последние годы, а также истории о сверхмощных квантовых технологиях в научно-фантастических фильмах и романах.
Энергия, информация и материалы — это три столпа современной науки и техники.
Если говорить об этом, важность технологии квантовых чипов соответствует технологии управляемого термоядерного синтеза в энергетике.
Один из них — технология, способная принести неисчерпаемую энергию современной человеческой цивилизации, а другой — бесконечную вычислительную мощность.
В области чипов квантовый чип, без преувеличения, — это самый передовой технологический уровень, который человеческая цивилизация может «представить» на данном этапе.
Не говоря уже о кремниевых чипах, даже технология углеродных чипов, которую они завершили несколько лет назад, ничто по сравнению с квантовой чиповой технологией.
И не говоря уже о разнице в вычислительной мощности, одна лишь экспоненциальная параллельная вычислительная мощность квантового чипа вполне способна сокрушить последний.
Если вам трудно представить, вот простой пример, который поможет вам понять.
Одной из важнейших основ интернет-технологий, разработанных человеческой цивилизацией, является шифрование информации.
Как всем известно, преобразование открытого текста в зашифрованный текст с помощью алгоритмов шифрования и ключей шифрования является одним из самых надежных способов защиты информации компьютерными системами.
Например, типичным представителем шифрования с открытым ключом является алгоритм RSA, который основан на произведении больших простых чисел.
Безопасность алгоритма RSA зависит от проблемы разложения больших целых чисел, а открытый ключ состоит из произведения двух больших простых чисел (p, q), то есть n = p × q.
Поскольку разложение произведения больших простых чисел не имеет фиксированной формулы и имеет только одно решение, в принципе, если произведение используемых простых чисел достаточно велико, то оно, по сути, неразрешимо.
Поэтому только тот, у кого есть эти два простых числа, может расшифровать информацию, что обеспечивает безопасность связи.
Даже если использовать суперкомпьютер для взлома информации, зашифрованной алгоритмом RSA, потребуется астрономическое количество времени.
Но перед квантовым компьютером информация, зашифрованная алгоритмом RSA, словно прозрачна, практически лишена смысла.
Проблему, на решение которой традиционному компьютеру потребуются сотни лет, квантовый компьютер может решить за несколько секунд или даже менее секунды.
Как продемонстрировал Гэн Цзинлун в конференц-зале, еще один способ продемонстрировать вычислительную мощность топологического квантового чипа — разложить произведение двух простых чисел, превышающих 1024 бита, что заняло менее секунды.
Стоит отметить, что 1024-битные простые числа широко используются в системах шифрования с открытым ключом, таких как RSA, для генерации пар ключей.
Если бы традиционный компьютер или суперкомпьютер пытался решить эту задачу, ему потребовалось бы как минимум несколько дней или часов.
Но для топологического квантового чипа это заняло менее секунды.
Значение этого времени не нуждается в объяснении!
Традиционные методы шифрования, даже те, которые не основаны на простых числах, перед топологическим квантовым чипом — это всего лишь оконная рама из бумаги, которую можно пробить одним ударом.
Нельзя не сказать, что для существующего интернета квантовая чиповая технология, которой владеет Институт материалов Чуаньхай, принесет разрушительные изменения в области коммуникационных технологий!
Традиционные методы шифрования перед топологическим квантовым чипом словно обнажены, совершенно беззащитны.
Это одна из самых страшных сторон этой технологии.
Поняв возможности топологического квантового чипа, Сюй Чуань немедленно наградил исследователей из научно-исследовательской группы, одновременно строго потребовав от них сохранить эту технологию в секрете, запретив распространение информации об успешном прорыве в области квантовых чипов.
Честно говоря, прорыв Института материалов Чуаньхай, даже его самого, немного удивил.
Хотя он разработал метод решения проблемы декогеренции кубитов в теоретической рамке сильно коррелированных электронных систем, включающей топологические сверхпроводники, это все же была теория.
Как всем известно, для преобразования теоретических результатов, особенно таких передовых результатов фундаментальной физики, в прикладные результаты требуются годы.
Если это область с относительно зрелыми базовыми технологиями, например, углеродные чипы, то могут потребоваться годы.
Но если это область с практически отсутствующими базовыми технологиями, то потребуется больше времени, от десяти до нескольких десятилетий или даже столетий.
Квантовые компьютеры явно относятся ко второму типу, особенно область, связанная с построением топологических кубитов путем плетения майорановских нулевых мод, и даже теорию он завершил только пять лет назад.
Именно он сам способствовал этому неожиданному событию, приведшему к преждевременному появлению зрелой технологии квантовых чипов.
Оксидный сверхпроводник на основе меди и серебра, а также модель расчета химических материалов, которую он разработал несколько лет назад в Институте материалов Чуаньхай, сыграли ключевую роль в разработке топологического квантового чипа.
Если бы не эти два фактора, то, вероятно, Гэн Цзинлун и его команда все еще мучились бы, пытаясь найти материал, подходящий для построения плетения майорановских нулевых мод для кубитов.
Но именно появление оксидного сверхпроводника на основе меди и серебра и модели расчета химических материалов ускорило появление топологического квантового чипа.
Для Сюй Чуаня преждевременный прорыв в технологии квантовых чипов, естественно, вызвал огромную радость.
Однако нельзя не сказать, что появление этой технологии сейчас также может создать огромную угрозу безопасности и вызвать панику в человеческом обществе.
В конце концов, современная интернет-технология глубоко проникла в повседневную жизнь людей.
А методы шифрования и дешифрования, используемые в интернет-технологиях и коммуникационных технологиях, в основном основаны на несимметричном шифровании с открытым ключом, основанном на произведении больших простых чисел.
Но перед квантовым чипом это почти как совершенно незащищенная комната.
Более того, не только несимметричное шифрование с открытым ключом, основанное на произведении больших простых чисел, но и другие алгоритмы шифрования, не основанные на простых числах.
Иными словами, любые методы сохранения конфиденциальности, которые не являются чисто физической изоляцией, любые методы шифрования, которые могут быть взломаны сетевым компьютером, независимо от того, насколько сильны их возможности сохранения конфиденциальности на традиционных компьютерах, для квантового чипа не представляют особой сложности.
Это также одна из причин, по которой Сюй Чуань потребовал от исследователей из Института материалов Чуаньхай строго сохранять конфиденциальность в отношении топологического квантового чипа.
Если информация о созревании 225-кубитного топологического квантового чипа станет общедоступной, особенно если это будет сделано институтом, которым он руководит, это, вероятно, вызовет панику во всем обществе.
Представьте себе, что кто-то может произвольно изменить цифры на вашей банковской карте, превратив десять тысяч юаней в ноль, или кто-то может произвольно просматривать историю вашего браузера, это было бы очень пугающим.
Внезапное объявление о созревании квантового чипа равносильно бросанию водородной бомбы мощностью в миллиард тонн в области, где информация имеет первостепенное значение, такие как правительственные учреждения, финансовая индустрия, коммуникации, здравоохранение, образование и транспорт.
Даже если она не взорвется, этого достаточно, чтобы напугать людей до смерти.
Сюй Чуань должен был учитывать эти последствия, поскольку он уже занял позицию, которая может оказать влияние на всю страну и даже на весь мир.
Вернувшись домой в виллу у подножия горы Цзиньшань, Сюй Чуань вошел в кабинет и достал из ящика два листа бумаги.
Он решил, что перед тем, как полностью обнародовать новость о прорыве в технологии квантовых чипов, лучше сначала посоветоваться с начальством.
В конце концов, технология, которая затрагивает все отрасли и, можно сказать, оказывает большее влияние на интернет, чем прорыв в технологии термоядерного синтеза на энергетику, должна быть тщательно спланирована.
Особенно сейчас, когда они почти во всех областях опережают другие страны, будь то энергетика, космос или международное влияние.
Если бы он мог выбирать, Сюй Чуань предпочел бы двигаться вперед осторожно, чтобы Китай постепенно менял мир, ведя другие страны и человеческую цивилизацию в космос, а не бросать в мир ядерную бомбу, ошеломляя всех.
Сев за письменный стол и немного подумав, Сюй Чуань взял в руки шариковую ручку.
【Уважаемый】
【.】