Какую эволюцию прошли вычислительные технологии? Как выглядели компьютеры до появления микропроцессоров? И почему квантовые вычисления называют новой эрой цифровой революции? Ответы на эти и другие вопросы прозвучали 3 июля на научно-популярном вечере «ИЦАЭ OPEN: от перфокарты до квантового компьютера» в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Калининграда.

Кандидат технических наук, доцент Калининградского государственного технического университета (КГТУ) Владимир Капустин открыл вечер необычной лекцией, предложив рассматривать эволюцию вычислительных машин через призму Периодической системы химических элементов. «Когда я впервые задумался о параллелях между таблицей Менделеева и историей компьютерных технологий, даже самые продвинутые поисковые системы не смогли понять мои запросы, — с улыбкой признался спикер. — Но если вдуматься, принцип организации информации тот же: каждое техническое решение занимает своё закономерное место в общей системе, а переход к новому «периоду» происходит при достижении критической массы инноваций и смене технологических парадигм».

Лектор подробно остановился на трёх ключевых эпохах вычислительной техники: механической, электронной и квантовой, проведя между ними неожиданные параллели. Особое внимание он уделил механическим предшественникам современных компьютеров, начиная от древних абаков (или счетных досок) и заканчивая сложными арифмометрами XIX века. «Счётные устройства прошлого — это не просто музейные экспонаты, — подчеркнул эксперт. — В них уже были заложены базовые принципы обработки информации: хранение данных, выполнение операций, передача результатов. Современные процессоры, по сути, реализуют те же функции, только на ином технологическом уровне».

Особый восторг у аудитории вызвал рассказ об аналитической машине Чарльза Бэббиджа. «Этот викторианский «компьютер» с паровым приводом содержал все основные компоненты современных систем: «мельницу» (процессор), «склад» (память) и даже примитивное устройство вывода, — с энтузиазмом объяснил Владимир Капустин. — Жаль, что паровые компьютеры не прижились — представьте, как измеряли бы их производительность сегодня: не в гигагерцах, а в лошадиных силах!»

Роман Макаров, менеджер по развитию ИЦАЭ Калининграда, погрузил слушателей в загадочный мир квантовых технологий, начав с фундаментальных принципов. «Квантовый компьютер — это не просто «очень быстрый компьютер», как многие думают, — объяснил спикер. — Это принципиально иной способ обработки информации, где кубит благодаря явлению суперпозиции может находиться в состоянии 0 и 1 одновременно. Представьте, что ваш кот одновременно спит в корзинке и гуляет во дворе — в квантовом мире такое возможно!»

Роман Макаров подробно разобрал основные квантовые феномены: запутанность, суперпозицию и принцип неопределенности Гейзенберга, сопровождая объяснения наглядными примерами. «Когда мы говорим о квантовом превосходстве, мы имеем в виду способность решать определённые классы задач экспоненциально быстрее классических компьютеров, — отметил спикер. — Например, моделирование молекулярных структур или оптимизация сложных систем. Но важно понимать, что квантовые компьютеры не заменят традиционные, а дополнят их для решения специфических задач».

Завершил вечер IT-предприниматель Артём Назаров, совершивший увлекательный экскурс в историю персональных компьютеров. «Сегодняшние геймеры с их мощными системами водяного охлаждения и RGB-подсветкой даже не представляют, с чего всё начиналось, — заметил он, демонстрируя первые домашние ЭВМ, рекламу которых показывали по телевизору. — Мой первый компьютер подключался к обычному телевизору, имел всего 48 килобайт памяти и загружался с кассетного магнитофона. Современный смартфон в миллион раз мощнее!»

Особенно оживлённой стала дискуссия об эволюции компьютерных компонентов. «В 80-е годы царила удивительная совместимость — можно было взять процессор от одного производителя, материнскую плату от другого, оперативную память от третьего, и всё прекрасно работало вместе, — вспоминал Артем. — Сегодня каждый производитель процессоров требует специальной платформы. Это как если бы для разных марок бензина нужно было полностью менять двигатель в автомобиле!»

В своем выступлении эксперт детально разобрал эволюционный путь каждого компонента компьютера — от процессоров и памяти до систем охлаждения. «От простых алюминиевых радиаторов мы прошли путь до сложных систем жидкостного охлаждения с RGB-подсветкой, — рассказал спикер. — Причём эстетика стала не менее важным фактором, чем эффективность. Производители прекрасно понимают: геймеры любят глазами, и красивая «начинка» системного блока часто важнее пары лишних градусов температуры».

Участница мероприятия Дарья Верба поделилась впечатлениями: «Я пришла сюда из чистого любопытства, не ожидая, что пойму хоть что-то о квантовых технологиях. Но спикеры смогли объяснить сложные вещи через понятные примеры из жизни — теперь я хотя бы представляю, как работают эти загадочные кубиты. А история эволюции компьютеров и вовсе “читалась” как захватывающий технотриллер!»

Мероприятие наглядно продемонстрировало стремительное развитие цифровых технологий — от простейших механических счётных устройств до квантовых компьютеров, работающих на принципах, которые ещё недавно казались научной фантастикой. Как отметили гости, такие встречи не только просвещают гостей, но и вдохновляют новое поколение на занятия наукой и технологиями.