Виртуальный ты. Как создание цифровых близнецов изменит будущее человечества

Одним из преимуществ цифровых компьютеров (в том числе Sycamore) является то, что их можно гибко запрограммировать для выполнения разных задач, в то время как Цзючжан запрограммирован только на выборку бозонов. Тем не менее Цзючжан модернизируется[565], и команда считает, что выборку бозонов также можно адаптировать для машинного обучения[566], квантовой химии[567] и решения других задач, связанных с сетями (с использованием того, что математики называют теорией графов[568]).

По сравнению с обычными компьютерами фотонные устройства обладают и другими преимуществами. Они имеют более высокую пропускную способность и работают со скоростью света. Подобно компьютеру между нашими ушами, им требуется лишь часть мощности классического компьютера. Мощность этих машин быстро растет. На момент написания калифорнийская компания PsiQuantum работала над фотонным квантовым компьютером с отказоустойчивостью и коррекцией ошибок, а также не менее чем с 1 миллионом кубитов.

Квантовый экзамасштабный аналоговый человек

Мы не ожидаем, что квантовые компьютеры вытеснят классические машины. Обычные экзафлопсные, аналоговые и квантовые машины имеют разные свойства, сильные стороны и ограничения, и все они внесут вклад в виртуального человека. Следующее поколение суперкомпьютеров, вероятно, будет лучшим за всю историю, например, аналоговый «модуль» будет использоваться для моделирования нелинейных, хаотических явлений, в то время как квантовый «модуль» будет задействован для молекулярных частей симуляции.

Уже можно увидеть скромные гибридные вычислительные решения, такие как алгоритм, называемый вариационным квантовым собственным решателем (VQE), который переносит основную часть вычислений электронной структуры молекулы на существующие классические вычисления, а квантовый компьютер используется для самой сложной части, – изменений связей и других «движущихся частей» химических процессов, которые выходят за рамки возможностей самых больших и быстрых суперкомпьютеров[569][570]. Однако важно не увлекаться: VQE, по своей сути, ограничен рассмотрением простых молекул, представляющих ограниченный интерес, которые обычно состоят из двух или трех атомов, таких как гидрид лития или бериллия и вода[571].

Другими словами, VQE, – во многом временное решение в эпоху маленьких и ненадежных квантовых устройств. Несмотря на это, учитывая достижения Цзючжана, возможности гибридных квантово-классических машин в эпоху экзафлопса опьяняют. В случае с виртуальным человеком квантовые процессоры идеально подошли бы для моделирования космического числа молекулярных взаимодействий внутри ваших клеток, в то время как классические компьютеры лучше всего справились бы с моделированием масштабной работы тела, а аналоговые процессоры – с мозгом, а также физиологией, где скрываются хаос и нелинейность. Важно отметить, что эти новые машины будут гораздо более энергоэффективными, чем цифровой процессор.

Когда ваша виртуальная версия в конце концов сделает первый вдох, она будет полагаться как на аналоговые подсистемы, которые работают почти со скоростью света и потребляют мало энергии, так и на квантовые модули, использующие идеи, которые озадачивают нас уже более века. Сможем ли мы в считаные секунды использовать их для тестирования ряда лекарств или для разработки подходящего образа жизни? Смогут ли когда-нибудь эти машины предсказывать наше будущее быстрее, чем разворачивается реальность?

Глава 10 От прогнозов здоровья к постчеловеческому будущему

«А задача лечения наилучше будет совершаться, если он из настоящих страданий предузнает будущие».

ГИППОКРАТ[572]

В одном важном смысле стремление создать виртуального человека старо, как само человечество. Рисунки, резьба и другие изображения человеческой формы появились задолго до бесконечных изображений Рембрандтом его любимой модели (самого себя), до очарованности средневековых анатомов тем, что находится под нашей кожей, и за тысячелетия до возникновения анатомии в Древнем Египте.

Наша озабоченность изображением собственного тела настолько стара, что почти инстинктивна и представляет собой искаженное зеркало, через которое можно рассматривать планы древних умов. В важных отношениях их мысли не так уж отличались от наших сегодняшних, также вращающихся вокруг жизни, здоровья и смерти.