Днес почти няма съмнение, че бъдещето на изчисленията ще бъде тясно свързано с квантовата физика. Технологични гиганти като Google, Microsoft и IBM, както и редица стартиращи компании с добро финансиране, инвестират милиарди в разработването на квантови компютри и редовно обявяват пробиви, които приближават тази революционна технология до практическо приложение.

Преди десетилетия обаче подобна перспектива е изглеждала немислима. През лятото на 1979 г. двама учени – Чарлз Бенет и Жил Брасар – се срещат в океана край бреговете на Пуерто Рико. Разговорът им във водата поставя началото на изследвания, които по-късно ще доведат до създаването на теорията за квантовата информация и ще помогнат за навлизането на компютърните науки в квантовата ера.

Днес двамата са отличени с престижната награда ACM A.M. Turing Award, често наричана „Нобеловата награда за компютърни науки“.

До края на 70-те години съществува ясно разделение между информационните науки и физиката. Квантовата механика, открита в началото на XX век като по-дълбоко обяснение за функционирането на Вселената от класическата физика на Исак Нютон, почти не намира приложение в компютърните технологии.

„През 50-те до 80-те години квантовите ефекти се възприемаха като нещо, което се случва само в много малки мащаби и създава шум – просто трябваше да ги разбираме, за да можем да изграждаме транзистори“, разказва Бенет пред WIRED. „Квантовата механика се смяташе за досаден проблем.“

Заедно с Брасар той разработва концепции като квантово хвърляне на монета и квантово заплитане, които превръщат този „проблем“ в силен инструмент за сигурна комуникация и обработка на информация.

The Wall Street Journal съобщи късно в сряда, че администрацията на Доналд Тръмп обмисля да придобие дялове в няколко компании, занимаващи се с квантови изчисления. Сред тях са D-Wave Quantum, IonQ. и Rigetti Computing

Квантовите изчисления - следващият голям залог на Белия дом

По време на конференция през 1979 г. Бенет научава, че младият криптограф Жил Брасар, току-що защитил дисертация по публично-ключова криптография, също присъства. Той го открива, докато плува в океана.

Брасар си спомня, че непознатият учен започнал да му разказва за идея на свой колега – Стивън Уайзнър – за използването на квантова криптография за създаване на невъзможни за фалшифициране цифрови пари. (Уайзнър всъщност предвижда концепцията за криптовалути още в края на 60-те години.)

Впечатлен от подхода, Брасар започва да работи съвместно с Бенет. Двамата публикуват теорията BB84, която предлага квантова алтернатива на класическата криптография и поставя основите на квантовата информационна теория. Както по-късно отбелязва президентът на ACM Янис Йоанидис, те „фундаментално променят разбирането ни за самата информация“.

“Сгреших“, каза главният изпълнителен директор на Nvidia почти три месеца след като коментарите му предизвикаха рязка разпродажба на акциите на компаниите, занимаващи се с квантови изчисления

Дженсън Хуанг, квантовите компютри и изкуството да се извиниш (без да си промениш мнението)

Самите учени подчертават, че работата им не е пряката причина за днешната надпревара в квантовите изчисления. През 1981 г. физикът Ричард Файнман посочва, че някои изчислителни задачи вероятно ще изискват квантови компютри. Бенет отдава важна роля и на физика Дейвид Дойч, който формулира ключови идеи за квантовите алгоритми.

По-късно Брасар и Бенет активно се включват в това направление. Брасар разработва квантова схема за квантова телепортация – концепция, която остава експериментална, но според него един ден ще стане основа за квантов интернет.

Двамата лауреати продължават да работят. Бенет, на 83 години, все още е част от екипа на IBM в изследователския център „Уотсън“ в Ню Йорк. Брасар, на 70, преподава в Университета в Монреал вече повече от четири десетилетия.

Тяхното наследство остава важно за индустрия, която днес привлича инвестиции за милиарди долари и може да определи технологичното бъдеще. Любопитен детайл е, че оригиналният експериментален апарат, с който двамата доказват първата си теория за квантова криптография, все още се намира в офиса на Бенет. За разлика от съвременните квантови машини, охлаждани с течен азот и разработвани от технологични гиганти като Google и Microsoft, устройството изглежда като проект от училищна лаборатория и работи с един от първите персонални компютри на IBM.

Когато учените се опитват да дарят апарата на Националния музей по криптография в САЩ, институцията отказва с аргумента, че приема само „остарели криптографски технологии“. За Бенет това е най-голямото признание – доказателство, че техните идеи все още са актуални и далеч от това да бъдат надминати.