«Плохие новости — у вас рак, хорошие — есть лекарство»: размышление-фантазия от профессора физики — как изменится мир благодаря квантовым компьютерам

Отрывок из книги «Квантовое превосходство. Революция в вычислениях, которая изменит всё» профессора теоретической физики Митио Каку, выпущенной издательством «Альпина нон-фикшн».

Январь 2050 года, 6:00

У вас звонит будильник, и вы просыпаетесь с сильнейшей головной болью.

Внезапно на настенном экране появляется Молли, ваш персональный робот-помощник. Она жизнерадостно объявляет:

— Шесть утра. Помните, вы просили вас разбудить?

Вы сонно отвечаете:

— О, как же у меня болит голова. Что я такого делал вчера вечером?

Молли отвечает:

— Вы были на вечеринке, отмечали открытие нового термоядерного реактора. Должно быть, выпили лишнего.

Постепенно в голове проясняется. Вы вспоминаете, что работаете инженером в компании Quantum Technologies, одном из крупнейших производителей квантовых компьютеров в стране. Сегодня квантовые компьютеры, кажется, повсюду, и на вчерашней вечеринке отмечали открытие новейшего реактора синтеза — знаковое событие, ставшее возможным благодаря как раз квантовым компьютерам.

Вы припоминаете, что какой-то репортер вчера спросил вас:

— Почему все так радуются? Что за шумиха вокруг горячего газа?

Вы ответили:

— Квантовые компьютеры наконец определили, как стабилизировать горячий газ внутри термоядерного реактора, так что теперь можно извлекать почти неограниченную энергию из процесса слияния водорода в гелий. Возможно, это ключ к энергетическому кризису.

Это означает, что вскоре по всему миру откроются десятки реакторов синтеза и состоится еще немало вечеринок, где можно будет напиться. Открывается новая эра дешевой возобновляемой энергии, и все благодаря квантовым компьютерам.

Но сейчас пора послушать новости.

Вы говорите Молли:

— Включи, пожалуйста, утренние новости, раздел новости науки.

Включается настенный экран. Всякий раз, слушая новости науки, вы с удовольствием играете сами с собой: когда звучит очередная порция историй из мира науки, вы пытаетесь определить, какие из них — если такие есть, конечно, — стали возможны без участия квантовых компьютеров.

Ведущий объявляет:

— Правительство одобрило создание новой флотилии сверхзвуковых реактивных самолетов, благодаря которым сильно сократится время, затрачиваемое на пересечение Тихого и Атлантического океанов.

Вы понимаете, что именно квантовые компьютеры при помощи своих виртуальных аэродинамических труб нашли верную аэродинамическую форму, исключившую громкий звуковой удар при преодолении звукового барьера, и это не в последнюю очередь сделало возможным создание нового поколения сверхзвуковых лайнеров.

Далее ведущий объявляет:

— Наши астронавты на Марсе успешно построили большую солнечную панель и батарею супераккумуляторов, которая будет хранить энергию для колонии на Красной планете.

Вы знаете, что все это стало возможным благодаря квантовым компьютерам, создавшим супераккумуляторы, которые будут обеспечивать энергией марсианский форпост. Кроме того, эти аккумуляторы снизили нашу зависимость от угольных и нефтяных электростанций на Земле.

Следующее объявление:

— Врачи по всему миру говорят о появлении нового лекарства от болезни Альцгеймера , которое способно предотвратить накопление амилоидного белка, вызывающего это опасное заболевание. Это достижение может повлиять на жизнь миллионов людей.

Вы гордитесь, что ваша компания работала на переднем крае использования квантовых компьютеров для выделения того конкретного типа амилоидного белка, который отвечает за болезнь Альцгеймера.

Слушая новости науки, вы мысленно улыбаетесь, поскольку снова — в который уже раз — все прозвучавшие истории стали возможны, прямо или косвенно, благодаря квантовым компьютерам.

Выслушав новости, вы бредете в ванную, принимаете душ и чистите зубы. Наблюдая, как вода утекает в сливное отверстие, вспоминаете, что вся она по умолчанию направляется в биолабораторию, где анализируется на наличие раковых клеток. Миллионы людей счастливо не подозревают о том, что несколько раз в день подвергаются серьезной медицинской проверке при помощи квантового компьютера, связанного непосредственно с их ванной комнатой.

Поскольку квантовые компьютеры теперь могут распознавать раковые клетки за несколько лет до образования опухоли, рак сделался чем-то вроде обычной простуды. Поскольку в вашей семье были случаи рака, вы думаете себя: «Слава богу, рак сегодня уже не тот убийца, что прежде».

Наконец, когда вы одеваетесь, настенный экран включается вновь. На этот раз на нем появляется образ вашего ИИ-доктора.

— Что на этот раз, док? Надеюсь, хорошие новости?

Робо-док, ваш персональный роботизированный врач, отвечает:

— Ну, у меня есть и хорошие новости, и плохие. Начнем с плохих. Проанализировав клетки в вашей сточной воде за прошлую неделю, мы определили, что у вас рак.

— Так, это плохие новости; тогда что с хорошими? — спрашиваете вы с беспокойством.

— Хорошая новость в том, что мы определили источник и нашли всего несколько сотен раковых клеток в вашем легком. Беспокоиться не о чем. Мы проанализировали генетику этих раковых клеток и сделаем вам укол, который подстегнет вашу иммунную систему на борьбу с этим раком. К нам только что доставили новую партию генетически модифицированных иммунных клеток, созданных квантовыми компьютерами вашей компании для борьбы именно с этим типом рака.

Вы чувствуете облегчение, а затем задаете следующий вопрос: — Скажите честно. Если бы ваши квантовые компьютеры не заметили раковые клетки в моих биологических выделениях, то что могло бы произойти, скажем, десять лет назад?

Робо-док отвечает:

— Несколько десятилетий назад, до широкого распространения квантовых компьютеров, у вас к настоящему моменту было бы уже несколько миллиардов раковых клеток и растущая опухоль в теле и вы умерли бы лет примерно через пять.

Вы с трудом сглатываете. Вы гордитесь тем, что работаете на Quantum Technologies.

Внезапно Молли перебивает робо-дока:

— Только что получено сообщение. Экстренное совещание в главном офисе. Требуется ваше присутствие, немедленно, лично.

«Ого», — говорите вы про себя. Обычно большая часть рутинных задач выполняется в онлайн- режиме. Но на этот раз они хотят, чтобы все прибыли персонально. Должно быть, состоится важная встреча.

Вы говорите Молли:

— Отмени все мои планы и пошли за машиной. Через несколько минут появляется ваш беспилотный автомобиль, который увозит вас в офис. Движение на улицах не слишком оживленное, поскольку миллионы встроенных в дорожное полотно датчиков подключены к квантовым компьютерам, а те управляют каждым светофором, секунда за секундой, чтобы не допускать затруднений.

Прибыв на место, вы выходите из машины и произносите:

— Отправляйся на парковку. И будь готова забрать меня, как только тебя вызову.

Ваш автомобиль связывается с квантовым компьютером, регистрирующим все движение в городе, и получает указание на ближайшее свободное парковочное место.

Вы входите в конференц-зал и видите на своих контактных линзах биографии присутствующих. Здесь все большие шишки компании. Должно быть, важное совещание.

Президент компании обращается к собравшимся руководителям:

— Я в высшей степени обеспокоен и должен объявить, что на этой неделе наши квантовые компьютеры зарегистрировали вирус , никогда прежде не встречавшийся. Первая линия защиты от смертельно опасных вирусов — наша международная сеть датчиков в сточных системах; именно она зарегистрировала новый вирус возле границы с Таиландом. Этот вирус застал нас врасплох. Он характеризуется высокой летальностью и заразностью и возник, вероятно, в какой-то птице. Мне не нужно напоминать вам, что последняя пандемия обошлась США более чем в миллион жизней и едва не разрушила мировую экономику. Я отобрал группу наших лучших людей, чтобы они немедленно отправились в Азию и проанализировали угрозу. Наш сверхзвуковой лайнер готов к вылету. Вопросы?

Поднимаются руки. Многие вопросы задаются на других языках, но ваши контактные линзы переводят все на английский.

Вы так ждали тихих и приятных выходных. Но теперь ваши планы рухнули. На этот раз летающий автомобиль доставляет вас в аэропорт, где ждет сверхзвуковой лайнер. Вы завтракаете в Нью- Йорке, обедаете над Аляской, а ужинаете в Токио. После ужина — вечернее совещание. «Сверхзвуковые лайнеры, конечно же, намного лучше обычных, ведь иначе пришлось бы потратить на перелет из Нью- Йорка в Токио тринадцать мучительных часов», — размышляете вы про себя.

Затем вы вспомните, как читали когда-то в начальной школе истории о том кошмаре, что вызвала пандемия 2020 года, когда мир оказался совершенно не готов к борьбе с неизвестным вирусом. Мало того, тогда умерли несколько ваших родственников. Но на этот раз всё готово, все на месте.

На следующий день для вас проводят брифинг. Ваш менеджер сообщает: «К счастью, квантовые компьютеры сумели разобраться в генетике этого вируса, найти его молекулярные слабые точки и составить планы по созданию вакцин, которые будут эффективны против этой болезни. Все это проделано в рекордное время благодаря квантовым компьютерам, которые также проанализировали все документы железнодорожных и авиаперевозок, чтобы посмотреть, как вирус мог распространиться в другие страны. В настоящее время датчики во всех крупных аэропортах и на вокзалах уже откалиброваны так, чтобы улавливать уникальный запах этого нового вируса».

После недели инспектирования лабораторий компании вы летите обратно в Нью- Йорк в полной уверенности, что ваша команда целиком контролирует новый вирус. Вы гордитесь тем, что ваши усилия, возможно, спасли миллионы жизней и предотвратили коллапс мировой экономики.

Вернувшись домой, вы спрашиваете Молли о ближайших назначенных встречах.

— Что ж, на этот раз есть запрос на интервью с вами от одного из крупнейших журналов на планете. Они готовят большую статью для номера, посвященного квантовым компьютерам. Мне договориться о встрече?

Встреча с журналисткой, когда она появляется у вас в офисе, приятно вас удивляет. Сара хорошо подготовлена, о многом осведомлена и очень профессиональна.

Сара говорит:

— Я постоянно слышу, что в наши дни квантовые компьютеры работают повсюду. Старые цифровые компьютеры, как динозавры, отправляются на свалку. Кажется, куда бы я ни пришла, квантовые компьютеры заменяют прежнее поколение кремниевых компьютеров. Всякий раз, когда я говорю по своему сотовому, мне напоминают, что на самом деле я обращаюсь к квантовому компьютеру где-то в облаке. Но скажите мне, при всем прогрессе поможет ли это решить наши давние социальные проблемы? Давайте будем реалистами. К примеру, поможет ли это накормить бедных?

Вы отвечаете:

— На самом деле ответ «да». Квантовые компьютеры раскрыли секрет извлечения азота из воздуха, которым мы дышим ежедневно, и превращения его в ингредиенты для удобрений. Это пролог ко Второй зеленой революции. Скептики утверждали, что взрывной рост населения приведет к голоду, вой нам, массовой миграции, хлебным бунтам и т. п. Ничего подобного не произошло благодаря квантовым компьютерам…

— Но подождите минутку, — прерывает вас Сара. — А как насчет проблем с глобальным потеплением? Только моргните, и интернет в ваших контактных линзах покажет вам обширные лесные пожары, засухи, ураганы , наводнения… Погода как будто сошла с ума.

— Да, — признаете вы, — за последнее столетие промышленные предприятия выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа, и теперь мы за это расплачиваемся. Все прогнозы оправдались. Но мы боремся. Quantum Technologies активно работает над созданием супераккумулятора , способного хранить огромное количество электрической энергии, что должно сильно снизить ее стоимость и ускорить наступление долгожданного века Солнца. Теперь у нас есть энергия, даже если солнца на небе нет и ветер не дует. Энергия от возобновляемых технологий, включая термоядерные станции, которые открываются по всему миру, сегодня — впервые в истории — обходится дешевле, чем энергия от сжигания ископаемых видов топлива. Глобальное потепление останавливается. Будем надеяться, что мы успели вовремя.

— А теперь позвольте мне задать личный вопрос. Как квантовые компьютеры повлияли на ваших родных и близких? — спрашивает Сара.

Вы печально отвечаете:

— Моя семья сильно пострадала от болезни Альцгеймера. Я видел собственными глазами, как это происходит, на примере мамы. Поначалу она забывала то, что произошло несколько минут назад. Затем она постепенно начала бредить, говорить о событиях, которых никогда не было. Потом она забыла имена всех своих близких. В конце концов она забыла, кто она такая. Но я горжусь, что квантовые компьютеры сейчас близки к решению этой проблемы. На молекулярном уровне квантовые компьютеры выделили тот самый неправильно свернутый амилоидный белок, который засоряет мозг. Лекарство от болезни Альцгеймера вот-вот будет получено.

Далее она спрашивает:

— Чисто гипотетический вопрос. Много говорят о том, что квантовые компьютеры вот-вот найдут способ замедлить или остановить процесс старения. Скажите, верны ли эти слухи? Правда ли, что вы на пороге открытия источника вечной молодости?

Вы отвечаете:

— Всех подробностей мы пока не знаем, но это правда: наши лаборатории сумели при помощи генной терапии CRISPR и квантовых компьютеров исправить ошибки, вызванные старением. Мы знаем, что старение — это накопление ошибок в наших генах и клетках. И теперь мы ищем способ их исправлять и таким образом замедлять или даже обращать вспять процесс старения.

— Это подводит меня к последнему вопросу. Если бы у вас была еще одна жизнь, кем бы вы хотели стать? К примеру, я, как журналист, очень хотела бы прожить еще одну жизнь писателем и писать романы. А вы?

— Ну, — отвечаете вы, — сегодня возможность прожить несколько жизней не кажется такой уж невероятной. Но если бы мне была подарена еще одна жизнь, я хотел бы попробовать при помощи квантовых компьютеров ответить на главный вопрос о Вселенной, то есть вопрос о том, откуда она взялась. Почему случился Большойвзрыв? Что происходило до него? Мы, люди, слишком примитивны, чтобы решать эти глобальные вопросы, но готов спорить, что когда-нибудь квантовые компьютеры, возможно, найдут на них ответы.

— Найдут смысл Вселенной? Вау, вот это задача! Но разве вы не боитесь того, что могут найти квантовые компьютеры? — спрашивает она.

— Помните, что произошло в конце «Путеводителя для путешествующих автостопом по Галактике»? После долгих ожиданий и волнений гигантский суперкомпьютер наконец рассчитывает смысл существования Вселенной. Но ответом оказывается число сорок два. Конечно, это фантастический роман. Но сегодня, мне кажется, мы могли бы попробовать разгадать эту загадку при помощи квантовых компьютеров. Правда-правда, — отвечаете вы.

После интервью вы пожимаете Саре руку и благодарите за чудесную беседу. А затем деликатно приглашаете вместе пообедать. Статья имеет огромный успех и рассказывает миллионам людей о том, как квантовые компьютеры изменили экономику, медицину и наш образ жизни. Еще один бонус — то, что вы лучше узнали Сару.

Вы рады обнаружить, что у вас с ней много общего. Вы оба — очень мотивированные и хорошо информированные люди. Позже вы приглашаете ее в зал видеоигр компании Quantum Technologies, где мощные квантовые компьютеры создают самую реалистичную виртуальную реальность. Вы веселитесь, играя вдвоем в разные глупые игры, в которых при помощи мощного моделирования квантовых компьютеров создаются фантастические и экзотичные сцены. В одной из них вы исследуете открытый космос. В другой — пляж на берегу океана. Затем — вершину высочайшей горы. Вы поражены реалистичностью обстановки, вплоть до мельчайших деталей. Но ваше любимое занятие — наблюдать восход полной луны над далекими горами. Видя, как яркий лунный свет заливает лес, вы не можете не почувствовать себя ближе к природе.

Вы говорите Саре:

— Ты знаешь, как я впервые заинтересовался наукой? Когда познакомился с программой наблюдения за Луной, с помощью которой астронавты начинают исследовать Вселенную.

Сара отвечает: — Я тоже, но для меня, знаешь, главным было то, что когда-нибудь я увижу, как по Луне шагает женщина.

Со временем, по мере сближения с ней, вы наконец набираетесь смелости и просите Сару выйти за вас замуж; вы безмерно счастливы, когда она говорит «да».

Но куда вы отправитесь в свой медовый месяц?

Наслушавшись новостей о падении цен на космические путешествия и о полетах туристов в космос, она просит у своей редакции разрешения на очередную большую статью.

— Я знаю отличное место для медового месяца, — говорит Сара. — Хочу провести его на Луне.

#квантовыйкомпьютер