Технологии кодировки

Энергосбережение

Термодинамика

Полупроводниковые чипы становятся все меньше и быстрей. Но более быстрые, плотно и близко расположенные транзисторы подвергаются возникающим неблагоприятным термодинамическим воздействиям. Разработки более совершенного энергообеспечения должны позволить избежать расплавления чипов во время работы. Такие решения уже найдены: энергоснабжение улучшается и потому термодинамические проблемы нивелируются, но эти продвижения опять-таки ведут физику чипов в квантовый мир.

Квантовые компьютеры реверсивны, а потому теоретически нет необходимости в обеспечении их энергией. Их реверсивность означает, что работа заключается не в «выполнении» программ, а их постепенном «развитии», малыми шагами, наподобие того, как молекулы парфюма распространяются в воздухе, испаряясь из пузырька.

Помимо экономичности на микроуровне есть намного более масштабные причины для выбора именно квантовых компьютеров. В развитых странах до 5% вырабатываемой энергии тратится на снабжение компьютеров. Затраты электроэнергии, вырабатываемой за счет потребления природного топлива, становятся все более значительными.

Каждые три года стоимость строительства завода полупроводников удваивается. Если такая тенденция сохранится, к 2020 г. необходимая для этих целей сумма будет равна примерно $1 трлн, что, к примеру, составляет 5% валового национального продукта США! По данным о продажах компании Motorola, подобная организация будет нуждаться в $10 трлн (!), вырученных с продаж, для поддержания подобного рода строительства.

Квантовые компьютеры ставят под вопрос эффективность схем кодирования и шифровки, которые ранее считались безопасными из-за бесконечно длительного процесса их расшифровки. Решение схем, на нахождение которого предположительно необходимо затратить миллионы лет, теперь может быть найдено квантовыми компьютерами за год. Упомянутые схемы кодирования применяются многими правительствами в целях национальной безопасности, потому многие из них вкладывают огромные средства для поиска их слабых сторон и нахождения путей их простейшего устранения.

В качестве наглядного примера приведем самую продаваемую в мире программу производства фирмы RSA Data Security, спрос на которую значительно превосходит даже таковой на Windows. Программа реализует алгоритм шифрования с открытым ключом RSA, названный так в честь его авторов — американских математиков Ривеста, Шамира и Адельмана.

Расчеты показывают, что с использованием даже тысячи современных рабочих станций и лучшего из известных на сегодня вычислительных алгоритмов одно 250-значное число может быть разложено на множители примерно за 800 тысяч лет, Между тем, согласно оценкам, квантовый компьютер с памятью объемом всего лишь около 10 тысяч квантовых битов способен разложить 1000-значное число на простые множители в течение всего нескольких часов!

Дата добавления: 2014-01-07