# Джон Мартинис: «При 100 кубитах состояний больше, чем атомов во Вселенной» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=zMBcoEATKeY Канал: StarTalk Опубликовано: 13.01.2026 --- В октябре 2025 года научный мир всколыхнула новость об очередных лауреатах Нобелевской премии по физике. В центре внимания оказался Джон Мартинис, чей путь от дипломной работы 1985 года до мирового признания занял четыре десятилетия и привел к созданию технологий, которые сегодня лежат в основе квантовой гонки вооружений между техгигантами. В этом выпуске StarTalk ведущий Нил Деграсс Тайсон и его соведущий Чак Найт обсуждают с Джоном Мартинисом не только прошлое — открытие макроскопического квантового туннелирования, но и будущее: от взлома любого шифрования до возникновения сознания внутри машин. ## 🏆 Нобелевская премия 2025: Квантовая революция в электрических цепях [[JUMP:03:05]] В 2025 году Нобелевская премия по физике была присуждена Джону Мартинису, Мишелю Деворе и Джону Кларку [03:05]. Награда была вручена за «открытие макроскопического квантового туннелирования и квантования энергии в электрических цепях» [03:22]. По словам Джона Мартиниса, суть открытия заключается в том, что электрические цепи — объекты, которые можно увидеть невооруженным глазом и чьи размеры сопоставимы с монетой в 10 центов, — могут подчиняться законам квантовой механики, подобно атомам или молекулам [04:19]. До этого считалось, что квантовые эффекты проявляются только на микроскопическом уровне. Джон Мартинис выделяет следующие ключевые аспекты работы: * **Новая периодическая таблица:** Ученый утверждает, что теперь физики распоряжаются расширенным набором инструментов: вместо атомов водорода или углерода они используют индукторы, конденсаторы и джозефсоновские переходы для создания «искусственных атомов» [12:33]. * **Масштабируемость:** Открытие позволило использовать существующие технологии производства микросхем для создания квантовых систем [13:42]. * **Фактор времени:** Работа, за которую дали премию, была опубликована еще в 1985 году как часть диссертации Мартиниса [13:55]. Нобелевскому комитету потребовалось 40 лет, чтобы оценить важность открытия, когда на его основе выросла целая индустрия квантовых вычислений [14:37]. ## 🌀 Феномен макроскопического туннелирования [[JUMP:08:37]] Одним из центральных понятий исследования является квантовое туннелирование. Чак Найт описывает его как процесс, при котором частица преодолевает энергетический барьер, даже если у нее недостаточно энергии, чтобы «перепрыгнуть» через него классическим способом [08:53]. Джон Мартинис уточняет механизмы этого процесса в электрических цепях: 1. **Конденсация электронов:** В сверхпроводящем состоянии электроны объединяются в так называемые куперовские пары, которые действуют как единое целое, обладая общей фазой [10:10]. 2. **Энергетический барьер:** Переход из состояния нулевого напряжения (сверхпроводимость) в состояние с напряжением (обычная проводимость) связан с преодолением потенциального барьера, математически описываемого уравнениями Джозефсона [11:18]. 3. **Скорость и время:** Мартинис опровергает популярное мнение о том, что туннелирование происходит мгновенно. Ссылаясь на свои исследования 1987-88 годов, он утверждает, что существует «время прохождения туннеля» (tunneling traversal time) [19:58]. Задержка сопоставима со скоростью света на расстоянии между джозефсоновским переходом и ближайшим резистором [20:54]. ## 💻 Квантовые компьютеры: От 53 кубитов к «божественным» вычислениям [[JUMP:27:17]] Джон Мартинис, ранее возглавлявший команду квантовых разработок в Google, объяснил фундаментальное отличие кубита от классического бита. Если обычный бит — это строго 0 или 1, то кубит в состоянии суперпозиции является и тем, и другим одновременно [27:57]. Масштабы поражают своей экспоненциальностью: * **53 кубита:** Процессор Google (Sycamore), созданный под руководством Мартиниса в 2019 году, оперирует $10^{16}$ состояниями параллельно [30:28]. * **100 кубитов:** Количество параллельных состояний превышает число атомов во Вселенной [30:33]. * **Google Willow:** Новый чип от Google способен выполнять вычисления, на которые у традиционного суперкомпьютера ушло бы $10^{25}$ лет [52:36]. Для сравнения: возраст нашей Вселенной составляет всего порядка $10^{10}$ лет [53:06]. Мартинис отмечает, что хотя такие мощности кажутся «божественными», природа накладывает ограничения [30:44]. Квантовые параллельные вычисления требуют создания специфических алгоритмов, иначе результат будет невозможно извлечь. ## 🔐 Конец эпохи RSA и квантовая безопасность [[JUMP:31:31]] Чак Найт высказал опасение, что квантовые компьютеры превратят современное шифрование в «детскую забаву», сделав любой пароль в мире уязвимым [31:31]. Мартинис подтвердил, что алгоритм Питера Шора, предложенный еще в 90-х, теоретически позволяет взламывать криптографический стандарт RSA [31:46]. Однако ученый призывает к спокойствию: * У любой криптосистемы есть срок жизни. RSA подходит к концу своего цикла [32:14]. * Агентство NIST (США) уже активно анализирует и внедряет «квантово-безопасные» (quantum-safe) алгоритмы [32:30]. * Главная сложность заключается в написании софта и математическом доказательстве его надежности, а не только в постройке «железа» [33:37]. ## 🧠 Будущее: ИИ, сознание и симуляция Вселенной [[JUMP:43:01]] Обсуждая интеграцию квантовых вычислений с искусственным интеллектом, Мартинис предположил, что в ближайшие 5–10 лет запросы со смартфонов будут обрабатываться квантовыми сопроцессорами в дата-центрах [44:28]. Относительно возникновения самосознания (эмерджентного сознания) у машин, гость высказался осторожно. По его мнению, если сознание в человеческом мозге возникает из сложности нейронных связей, то теоретически это возможно и в квантовом компьютере, хотя сам он предпочитает фокусироваться на практических инженерных задачах [45:43]. В финале беседы была затронута «теория симуляции». Джон Мартинис заключил: если наша Вселенная является компьютерной моделью, созданной высшей цивилизацией, то компьютер, на котором она запущена, обязан быть квантовым, чтобы справляться с подобным уровнем сложности [55:34].