# Шохини Гоуз: «Квантовая революция — это не только про физику, но и про равенство» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=2P7jKUBU2g4 Канал: Perimeter Institute Опубликовано: 05.03.2020 --- Квантовая физика долгое время считалась областью теорий, граничащих с магией и противоречащих здравому смыслу. Шохини Гоуз, физик и профессор Университета Уилфрида Лорье, в своей публичной лекции в Perimeter Institute доказывает, что мы стоим на пороге новой эры, где «странности» микромира становятся фундаментом для глобальных технологических и социальных перемен. ## 🔒 От Камасутры до RSA: краткая история криптографии [[JUMP:3:24]] Шохини Гоуз начинает свой рассказ с неожиданного примера — древнеиндийского трактата «Камасутра», написанного около 2000 лет назад. Оказывается, это не только руководство по стилю жизни, но и один из старейших источников, описывающих протоколы шифрования [4:56]. В книге предлагался «шифр подстановки», позволяющий влюбленным тайно обмениваться сообщениями [5:08]. Однако любая система шифрования, основанная на логике, рано или поздно подвергается взлому. Арабские математики со временем разработали алгоритмы частотного анализа, которые сделали такие шифры уязвимыми [6:00]. Современная криптография, по словам Гоуз, шагнула далеко вперед, но сохранила тот же принцип: в её основе лежат сложные математические задачи. * **Задача факторизации:** современные пароли защищены тем, что суперкомпьютерам требуется очень много времени (иногда месяцы работы всех мощностей мира), чтобы разложить огромное число на два простых множителя [7:02]. * **Проблема вычислительной мощности:** Гоуз подчеркивает, что нынешняя безопасность — это лишь вопрос времени. Как только появятся более мощные компьютеры, текущие методы шифрования станут бесполезными [7:54]. * **Физика вместо математики:** лектор предлагает радикальное решение — использовать законы физики вместо математических задач. Взломать такое шифрование будет означать «взломать законы Вселенной» [9:14]. ## 🌀 Принцип неопределенности: когда ошибки становятся ресурсом [[JUMP:9:41]] В основе квантовой революции лежит принцип неопределенности Гейзенберга. Шохини Гоуз объясняет, что в квантовом мире невозможно одновременно точно знать положение и скорость частицы [10:24]. Это не ограничение наших приборов, а фундаментальное свойство реальности. * **Смена парадигмы:** если классическая физика строилась на абсолютной точности, то квантовая говорит о «врожденной расплывчатости» мироздания [11:17]. * **Метод «Заткнись и считай»:** физики десятилетиями использовали математический аппарат квантовой механики для создания лазеров и транзисторов, не пытаясь до конца осознать её странность [13:26]. * **Баги как фичи:** революционная идея 1980-х годов заключалась в том, чтобы превратить неопределенность в ресурс [26:17]. Если мы не можем точно измерить состояние частицы, не изменив его, значит, никто не сможет незаметно скопировать данные, зашифрованные в этой частице [28:05]. ## 👩‍🔬 Стеклянный потолок в мире науки: личный опыт Шохини Гоуз [[JUMP:14:07]] Путь Шохини Гоуз в физике был сопряжен с личной «неопределенностью». Она вспоминает, как часто была единственной женщиной в аудитории, а профессора начинали лекции со слов «Доброе утро, джентльмены» [14:22]. Это заставило её задуматься: есть ли научные доказательства того, что женщины менее склонны к науке? Гоуз приводит данные масштабных исследований: 1. **Младенцы:** трехлетние мальчики и девочки одинаково хорошо справляются со счетом до трех и одинаково плохо — после трех [16:08]. 2. **Школьники:** результаты тестов 8-классников в США показывают, что разрыв между полами в математике практически исчез за последние 30 лет [17:05]. 3. **Международный контекст:** в некоторых странах (например, в Иордании) девочки показывают лучшие результаты в науке, чем мальчики, что доказывает влияние среды, а не биологии [18:23]. 4. **Бессознательные предубеждения:** исследование в научных музеях показало, что и матери, и отцы тратят в три раза больше времени на объяснение экспонатов сыновьям, чем дочерям [19:46]. 5. **Тест «Нарисуй ученого»:** в 1983 году из 5000 детей только 28 девочек нарисовали женщину-ученого, и ни один мальчик этого не сделал [21:47]. Сейчас ситуация меняется, но стереотип «безумного профессора в халате» всё еще силен [22:13]. Гоуз резюмирует: женщины занимаются физикой не потому, что это легко, а потому, что они её любят [23:52]. Она вдохновляется примером Сесилии Пейн-Гапошкиной, которая первой доказала, что звезды состоят из водорода и гелия [24:42]. ## ⚡ Квантовая запутанность и «телепортация» [[JUMP:29:38]] Одним из самых мощных инструментов новой революции является квантовая запутанность. Шохини Гоуз сравнивает запутанные частицы с парой перчаток: если одна — левая, то другая мгновенно оказывается правой, даже если они разделены огромным расстоянием [29:52]. * **Квантовая телепортация:** это не перемещение человека в стиле «Звездного пути», а передача квантовой информации из одной точки в другую через запутанный канал [31:37]. * **Китайский спутник:** в 2016 году Китай успешно запустил спутник «Миций», который продемонстрировал передачу запутанных фотонов на Землю, заложив основу для будущего квантового интернета [32:46]. ## 💻 Квантовые компьютеры: IBM, Google и шум в системе [[JUMP:33:39]] Сегодня квантовые компьютеры уже реальность, к которой можно прикоснуться через облачные сервисы. Гоуз демонстрирует фото квантового компьютера IBM, который требует охлаждения до температур ниже, чем в открытом космосе [34:08]. * **Квантовое превосходство:** в 2019 году Google объявила о достижении «квантового превосходства», решив сложную задачу быстрее любого суперкомпьютера [34:47]. * **Эксперимент Шохини Гоуз:** её команда провела на компьютере IBM симуляцию игры для трех игроков. В классическом варианте без общения игроки выигрывают в 75% случаев. Используя квантовую запутанность (которая работает как невидимая связь), они могут выигрывать в 100% случаев [36:43]. На реальном «шумном» железе IBM результат составил чуть меньше 100%, но всё равно значительно выше классического предела [38:03]. ## 🌏 Глобальная гонка и социальный вызов [[JUMP:48:34]] В мире развернулась настоящая «квантовая гонка вооружений». По данным, представленным лектором: * **Китай** инвестирует более 10 миллиардов долларов в это направление [48:34]. * **ЕС и США** выделяют по 1 миллиарду долларов ежегодно [47:17]. * **Индия** недавно объявила о вложении более 1 миллиарда долларов [48:22]. Шохини Гоуз предупреждает, что подготовку к «квантовому взлому» нужно начинать уже сегодня. Даже если мощный компьютер появится через 20 лет, данные (например, медицинские записи), которые собираются сейчас, могут быть украдены и расшифрованы позже [43:56]. Переход на новые стандарты безопасности может занять более десятилетия [44:23]. Главная идея Гоуз заключается в том, что «третья квантовая революция» будет не технологической, а социальной. Вопрос в том, кто будет владеть этими технологиями и как сделать так, чтобы выгоды от квантовых вычислений — от разработки новых лекарств до создания сверхпроводников — распределялись справедливо [51:58].