Журнал "Системы Безопасности" № 6‘2024

Ц И Ф Р О В А Я Т Р А Н С Ф О Р М А Ц И Я , И И , И Н Т Е Р Н Е Т В Е Щ Е Й 130 В полне возможно, что наши "посткванто- вые" опасения необоснованны. Квантовая математика – это действительно новое, инте- ресное направление развития, которое может уже сегодня искать ответы на принципиально важные вопросы. Так, уже сегодня нужен ответ на вопрос доверия к тому или иному прило- жению промышленного искусственного интел- лекта. Потребитель приложений искусствен- ного интеллекта должен иметь возможность увидеть "сертификат" качества или самостоя- тельно оценить качество предлагаемого ему продукта. На какой элементной базе собрано то или иное приложение искусственного интеллекта, особой роли не играет. Что там внутри, где лежит в телефоне, в компьютере или в облаке, потребителю неважно. Главное, чтобы это было дешево, эффективно и без- опасно. Квантовая физика и квантовая химия: молекулы и фотоны Известно, что окружающие нас вещества состоят из молекул. В начале XX века суще- ствовала планетарная модель атома (молеку- лы) Резерфорда [1], однако она не была популярной среди физиков. Причиной тому была неустойчивость планетарной модели. Вращающийся вокруг протона электрон дол- жен излучать энергию и упасть на протон. Спас планетарную модель атома Бор, предположив- ший, что излучение и поглощение энергии электроном происходит квантами (фотонами). Находясь на стационарной орбите, электрон не излучает, соответственно планетарная модель атома абсолютно устойчива. Переход атома из одного состояния в другое происходит скачком электрона с одной стационарной орбиты на другую. При этом происходит поглощение или выделение фотона. Энергия фотона излучения или поглощения зависит от скачка между начальным и последующим состоянием атома. В итоге удалось связать спектральные линии водорода со скачками электронов между орбиталями планетарной модели, что отобра- жено на рис. 1. Для нас важным является то, что устойчивая модель реальной молекулы дискретна. Ее кон- тинуальное нагревание или охлаждение приво- дит к дискретным откликам в виде спектраль- ных линий с разной собственной частотой фотонов. По сути дела, каждая молекула фото- нами поглощения внешней энергии или фото- нами излучения внутренней энергии сообщает внешнему миру о температуре (энтропии) свое- го текущего состояния. Кроме того, каждая молекула своими фотонами сообщает о про- изводной своей температуры (энтропии). Нагревание (рост энтропии) приводит к излуче- нию фотонов, охлаждение приводит к поглоще- нию фотонов, прилетевших из внешнего мира. Математическая молекула с многоуровневым выходным квантователем, являющаяся моделью естественного нейрона Математических конструкций, обеспечивающих некоторую обработку входных континуальных данных с последующим их квантованием, мно- жество. Структура одной из таких конструкций отображена на рис. 2, и, по современным пред- ставлениям, эта структура должна соответство- вать естественным нейронам живых существ [2]. На входе естественного нейрона расположен некоторый обогатитель "бедных" входных дан- ных. Чем хуже данные, тем больше входов декабрь 2024 – январь 2025 www.secuteck.ru Александр Иванов Научный консультант АО "Пензенский научно-исследовательский электротехнический институт", д.т.н., профессор, эксперт от России от ТК 362 "Техника защиты информации", эксперт ТК 164 "Искусственный интеллект" Рис. 1. Серии спектральных линий молекулы водорода Молекулы, фотоны, биты, опыты в промышленном искусственном интеллекте Потребитель должен иметь возможность проверить качество предлагаемого ему продукта Опираясь на постулаты квантовой механики, последние 30 лет мы ожидаем от про- мышленности создание квантовых процессоров. Это предопределило появление больших объемов физико-математической литературы по квантовым вычислителям. На английском языке и на русском регулярно выходят публикации по постквантовой криптографии как одной из вероятных "жертв" перспективных вычислителей.