# Митио Каку и Нил Деграсс Тайсон: как квантовое превосходство изменит мировую экономику и науку

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=IfvoBlDUrPU
Канал: StarTalk
Опубликовано: 18.05.2023

---

В новом выпуске StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и физик-теоретик Митио Каку обсуждают наступление третьей эры в истории вычислительной техники. Переход от транзисторов к вычислениям на уровне отдельных атомов обещает решить задачи, перед которыми бессильны современные суперкомпьютеры — от моделирования лекарств от рака до предотвращения глобального энергетического коллапса.

## 🧬 Три этапа эволюции компьютеров
[[JUMP:01:47]]

Митио Каку выделяет три ключевых стадии развития вычислительных технологий, которые привели человечество к нынешнему порогу [01:47]:

*   **Аналоговые компьютеры:** Расчеты с помощью рычагов, шестеренок, абаков и логарифмических линеек [02:00].
*   **Цифровые компьютеры:** Переход к электричеству и транзисторам, где информация кодируется в виде нулей и единиц [02:12].
*   **Квантовые компьютеры:** Вычисления производятся на уровне атомов. По словам Митио Каку, это «ультимативный» тип компьютера, мощнее которого создать ничего невозможно [02:26].

Квантовые системы уже существуют и, по утверждению Митио Каку, в миллионы раз превосходят самые мощные цифровые суперкомпьютеры в решении специфических задач [02:40]. Сейчас идет глобальная гонка вооружений за создание универсального квантового компьютера, в которой участвуют такие гиганты, как IBM, Google, Microsoft и Honeywell, а также правительства Китая и США [16:18].

## 🏎️ Квантовое превосходство и мировая экономика
[[JUMP:15:09]]

Термин «квантовое превосходство» (Quantum Supremacy) был введен физиком из Калтеха Джоном Прескиллом [15:09]. Митио Каку поясняет, что этот момент наступил два года назад, когда системы Google и китайских разработчиков смогли обойти классические компьютеры в узкоспециализированных тестах [15:50].

Основные сферы интереса к технологии:

1.  **Кибербезопасность:** ЦРУ обеспокоено тем, что квантовые компьютеры способны взломать любой современный цифровой код, ставя под угрозу государственные секреты и военную инфраструктуру [04:24].
2.  **Экономика:** По мнению Каку, страна или компания, которая первой создаст универсальный квантовый компьютер, получит господство над мировой экономикой [16:32].
3.  **Наука:** Квантовые системы позволят моделировать поведение электронов в сложных молекулах. Митио Каку отмечает, что физики до сих пор могут идеально рассчитать только атом водорода (один протон и один электрон), а более сложные структуры требуют приближенных вычислений, с чем квантовые системы справятся быстрее [17:43].

## 🌀 Принцип работы: биты против кубитов
[[JUMP:05:59]]

Для объяснения разницы между классическим битом и квантовым кубитом (qubit) Митио Каку использует аналогию с вращающимся волчком [05:59]:

*   **Бит:** Может находиться в состоянии «вверх» (единица) или «вниз» (ноль).
*   **Кубит:** Электрон-волчок вращается во всех направлениях одновременно. Это позволяет квантовому компьютеру проводить вычисления, по сути, в «параллельных вселенных» [06:24].

По словам Митио Каку, такая природа атомов позволяет им находиться в нескольких местах одновременно, что делает квантовые вычисления бесконечно более мощными по сравнению с бинарными системами [06:50]. Ведущий Нил Деграсс Тайсон уточняет, что в физике это описывается «правилом правой руки», определяющим направление вращения объекта [07:27].

## ☀️ Предотвращение катастроф: Событие Кэррингтона
[[JUMP:10:19]]

Одним из практических применений квантовых расчетов Митио Каку называет прогнозирование солнечной активности. В 1859 году произошел мощный выброс корональной массы, известный как Событие Кэррингтона, который вывел из строя телеграфные линии в Северной Америке [10:32].

Митио Каку предупреждает о последствиях повторения такого события сегодня:

*   **Экономический ущерб:** Минимум 2 триллиона долларов только материального ущерба [10:45].
*   **Планетарный блэкаут:** Выход из строя всей спутниковой связи, электростанций и инфраструктуры.
*   **Социальный хаос:** Отсутствие рефрижераторов для еды, остановка работы экстренных служб и возврат цивилизации на 200 лет в прошлое [14:14].

Квантовые компьютеры, по мнению гостя, смогут точно смоделировать динамику солнечной плазмы и магнитных полей, что невозможно для цифровых систем [10:45].

## 🧠 Оцифровка сознания и карта мозга
[[JUMP:20:46]]

Участники обсудили возможность картирования человеческого мозга. Текущие достижения науки [20:46]:

*   **Уровень насекомого:** Ученым удалось полностью картировать мозг комара, содержащий около 100 000 нейронов [20:59].
*   **Человеческий мозг:** Содержит около 100 миллиардов нейронов, каждый из которых имеет до 10 000 связей с другими клетками [23:25].

Митио Каку полагает, что для полного картирования связей мозга человека потребуется несколько десятилетий [23:25]. Квантовые компьютеры будут необходимы для обработки этого колоссального объема данных. Физик выразил мнение, что сознание не является какой-то отдельной «субстанцией», а представляет собой эмерджентное свойство (возникающее само по себе), которое проявляется в результате работы сложной сети нейронных связей [24:29].

## 🎸 Теория струн и тайны материи
[[JUMP:41:06]]

Митио Каку признается, что его основная работа связана с теорией струн в 11-мерном гиперпространстве [27:14]. Он описывает вселенную как «резонанс вибрирующих струн».

Ключевые тезисы теории:

*   **Вселенная:** Это низшая октава вибрации квантовой струны [42:40].
*   **Темная материя:** По мнению Каку, она является следующей, более высокой октавой вибрации той же струны [42:53].
*   **Нестабильность пустоты:** Согласно принципу неопределенности Гейзенберга, «абсолютное ничто» невозможно. Даже вакуум постоянно кипит квантовыми флуктуациями, которые Стивен Хокинг называл «пространственно-временной пеной» [40:38].

Митио Каку утверждает, что наша Вселенная, вероятно, возникла как пузырек в этой «пене», который начал расширяться в процессе инфляции [39:31].

## 🌌 Квантовая запутанность и парадокс Эйнштейна
[[JUMP:31:29]]

Обсуждая мгновенную передачу информации, Митио Каку затронул эффект ЭПР (Эйнштейна — Подольского — Розена). Физики доказали, что квантовая запутанность позволяет частицам «общаться» быстрее скорости света [31:42].

Однако Митио Каку уточняет, что это не нарушает теорию относительности в практическом смысле:

*   **Случайность:** Передаваемая информация случайна. Мы не можем отправить полезный сигнал (например, код Морзе) быстрее скорости света через запутанные частицы [32:09].
*   **Аналогия с носками:** Если у вас есть пара носков (красный и зеленый) и вы отправили один из них на другой конец галактики, то, увидев, что у вас остался красный, вы мгновенно узнаете, что на том конце зеленый. Но никакой новой информации вы туда не передали [33:57].

Единственным теоретическим способом перемещения быстрее света в пространстве Митио Каку называет кротовые норы (червоточины), для стабильности которых потребовалась бы экзотическая «отрицательная материя» [36:08].

## ⚛️ Будущее: ядерные вычисления
[[JUMP:44:39]]

В финале дискуссии Митио Каку сделал прогноз о том, что придет на смену квантовым технологиям. По его мнению, следующим шагом станут **ядерные вычисления** [44:39].

Если квантовые компьютеры работают с электронными оболочками атомов, то ядерные компьютеры будут использовать энергию и квантовые состояния атомного ядра. Энергетический масштаб таких процессов в миллионы раз превышает масштаб электронной оболочки, что сопоставимо с процессами внутри Солнца [45:33]. Однако Митио Каку с иронией замечает, что при таких расчетах крайне важно не достичь критической массы, иначе «это может испортить вам день» [45:05].