Квантовый компьютер – это вычислительная машина, использующая в своей работе принципы квантовой механики, а именно спутанность и суперпозицию. Это модель машин, которая вероятнее всего появится в ближайшем будущем и навсегда изменит наш мир.

Всем известно, что стандартные компьютеры, столь часто применяемые нами в повседневной жизни, используют для проведения сложнейших операций двоичную систему исчисления. Единицей информации в ней служит бит, который может принимать значение 0 или 1. Различные операции с битами и создают все, что мы с вами видим при работе за компьютером.

Бит можно сопоставить с транзистором – полупроводником, который с помощью небольшого входного сигнала может управлять значительным током в цепи. Формально, транзистор, используемый почти во всех современных устройствах, - это переключатель, принимающий значения 0 (не пропускает ток) и 1 (пропускает ток). Данная система отлично себя зарекомендовала, однако и она имеет определенные ограничения в скорости проведения вычислений.

Рассмотрим увлекательную задачу коммивояжера.  К примеру, вы имеете свой бизнес и вам нужно анонсировать ваш продукт в определенном количестве городов. Вам нужно найти оптимальный путь, включающий остановку в каждом городе по одному разу и возвращение в исходную точку. Все бы ничего, но при наличии 66 городов задача не может быть решена методом перебора вариантов, на это у обычного компьютера уйдут миллиарды лет. Тут то на помощь и приходят квантовые машины.

Дело в том, что вместо обычных битов квантовые компьютеры используют кубиты, представляющие из себя квантовые частицы, к примеру - фотоны. Кубиты могут не только принимать значения 0 и 1, но и промежуточные значения, что позволяет им проводить операции гораздо быстрее.

Как уже было упомянуто, квантовый компьютер включает в себя два основополагающих принципа квантовой механики – суперпозицию и спутанность.

Суперпозиция – это способность квантовой частица находиться сразу в нескольких состояниях одновременно. Принцип гласит: “Любая система, пока за ней не наблюдают, находится в состоянии суперпозиции”. Говоря простым языком, система принимает определенное значение, только когда на нее посмотрят.  Не переживайте, этот парадокс – один из наиболее масштабных в квантовой механике, который судя по всему не понимал даже величайший Эйнштейн.

Рассмотрим знаменитый эксперимент с “котом Шредингера”. Сразу уточним, в ходе эксперимента ни один кот не пострадал!

Возьмем стальной ящик с звукоизоляцией и поместим в него счётчик Гейгера с помещенным в него атомом радиоактивного вещества. Вероятность его распада в течение часа – 50%. Если атом распадется, то счетчик приведет в действие некий механизм, который разобьет колбу с синильной кислотой.

Помещенный в данный ящик несчастный кот, пока он закрыт, и жив (колба не разбилась) и мертв (колба разбилась) одновременно, то есть находится в суперпозиции (собственно тоже самое происходит и с атомом вещества). Понятное дело такого быть не может.

В целом на таком принципе и строится работа квантового компьютера, кубит не только принимает значения 0 и 1, но также и промежуточные значения, что заметно ускоряет время проведения вычислений.

Второй принцип – квантовая запутанность. Давайте сильно углубляться в теорию тут не будем.

Представьте два игральных кубика, которые бросают независимо друг от друга, но они всегда показывают одно и тоже число. Говоря простым языком, они связаны даже на очень большом расстоянии друг от друга. Примерно тоже самое происходит и с квантовыми частицами, так некоторые из них будто связаны между собой. Изменения параметров одной частицы сразу меняют данные другой. Подобный принцип и позволяет квантовому компьютеру проводить огромное количество измерений одновременно.

В целом вот так и устроены столь необыкновенные квантовые компьютеры. Главное их отличие от современных компьютеров – это возможность одновременного перебора всех вариантов решения, а не их последовательный и длительный анализ.

NVIDIA GTC 2025: ИИ-модель GR00T N1 и робот-гуманоид Blue

На ежегодной конференции GTC 2025 в Сан-Хосе NVIDIA представила робота-гуманоида Blue, который очень напоминает робота из кинофраншизы "Звёздные войны" и Wall-E. Робот был разработан совместно с Disney, все больше стремящемуся к широкому вовлечению роботов в свои проекты, и Google DeepMind.

Blue отличается высокой степенью адаптивности с поддержкой новой ИИ-модели GR00T N1. Робот способен учиться, адаптироваться к окружающей среде и взаимодействовать с людьми в режиме реального времени.

Blue имеет ряд уникальных особенностей, выделяющих его среди подобных моделей:

▪️Самообучение. Робот способен действовать не только по заранее заложенной программе, а постоянно адаптироваться, анализируя свое поведение и принимая во внимание набранный опыт.

▪️Развитая моторика, позволяющая Blue умело взаимодействовать с предметами разной формы.

▪️Робот способен в режиме реального времени понимать речь, жесты и эмоции человека, что свидетельствует о стремительном прогрессе в области когнитивной робототехники.

▪️Высокая степень автономности. Робот способен самостоятельно ориентироваться в пространстве и принимать необходимые решения.

GR00T N1 - это универсальная ИИ-модель для гуманоидных роботов, имеющая архитектуру, вдохновлённую когнитивными способностями человека. Он стал продолжением проекта Project Groot, запущенного Nvidia в 2024 году и направленного на создание базовой ИИ-модели для гуманоидных роботов.

GR00T N1 имеет двухсистемное мышление, разделенное на два уровня:

Медленное мышление, направленное на осознанное и методичное принятие решений:
▪️Планирование сложных действий
▪️Анализ окружающей среды
▪️Адаптация к новым условиям

Быстрое мышление, отражающее быстрые человеческие рефлексы и интуицию:
▪️Оперативные реакции
▪️Работа в реальном времени
▪️Выполнение поставленных задач

К слову, разработчики могут дополнительно обучить GR00T определенным навыкам, используя реальные и синтетические данные. Среди ведущих мировых разработчиков роботов, получивших ранний доступ к проекту, - Agility Robotics, Boston Dynamics, Menteе Robotics и NEURA Robotics.

Видео: NVIDIA