Квантовый компьютер?[137]
Квантовый компьютер?[137]
1
Как говорят специалисты, в течение последних пятидесяти лет каждые два года компьютеры становились все более быстрыми, а их элементы все меньшими. Вместе с тем не подлежит сомнению, что эта тенденция должна иметь свой предел: сначала этим пределом казалась структура материи в наименьшем диапазоне, то есть там, где частица ЯВЛЯЕТСЯ волной, а волна ЯВЛЯЕТСЯ частицей и где правит соотношение неопределенности по Гейзенбергу. Как говорил Нильс Бор, человек, который глубоко изучает квантовую механику и не сходит от этого с ума, не охватывает ее закономерностей надлежащим образом, потому что квантовые закономерности противоречат нашему «здравому рассудку», они контринтуитивны и наиболее явно нарушают основной канон причинности (каузализма). Чтобы сразу войти в этот ад парадокса, следует принять во внимание, что не только на бумаге и в теории, но и в экспериментах, которые, как реальные факты, мы просто уже не можем нигде обжаловать, не бывает так, как считали некоторые физики-оптимисты (Бом, например), что электрон имеет определенную орбиту и положение перед попыткой их определить, но только нам они неизвестны (вроде того: неизвестно, находится ли и где находится черный кот в темной комнате, но он там и где-то или есть, или его нет). Тем временем оказалось, что все не так. Несмотря на то что это не согласуется с нашей интуицией, электрон может быть одновременно «и здесь, и там», пока мы не попытаемся экспериментально замерить его положение. И это еще не самое худшее, потому что бывает и так, что подобно частице, которая ЯВЛЯЕТСЯ волной, электрон может интерферировать с другим электроном, и что еще более фатально, может также влиять сам на себя, и тогда возникает то, что квантовая физика называет «суперпозицией». Я не намерен идти дальше, в глубь необыкновенного мира квантов, но сказал только то, что в малой степени позволит представить уже возникающую перспективу создания квантового компьютера. Мне кажется (из предосторожности я говорю «мне кажется», а не «я наверняка знаю»), что это уже будет предел как микроминиатюризации, так и скорости вычислений компьютеров, потому что мы этим путем придем к границе материи. Когда-то я думал, что границу мы достигнем, когда атомы, образующие определенные химические соединения, будут функционировать как «минимальные элементы», то есть наиболее элементарные «логические вентили», но я ошибался, так как уже сейчас можно отдельные единицы (байты) информации помещать на электронах, окружающих ядро (например, водорода): тем самым мы «спускаемся» еще дальше и ниже. Закон поведения в случае одного атома, одного электрона очень прост. Подобно тому, как биты являются нераздельными, неделимыми кирпичиками информации (один бит — это именно 0 или 1, то есть ДА или НЕТ), так и электрон, окружающий ядро атома, может находиться на орбите с наименьшей энергией, которую мы условно назовем нулевой, или может, получив необходимую порцию энергии (которую ему принесет фотон), перескочить на высшую орбиту. Для нас она будет единицей. Фотон излучается прибором-лазером, и благодаря ему мы уже можем совершать простейшую операцию: если на «спокойной» орбите мы не подкрепим электрон энергетически, то будем считать, что в нем записан НУЛЬ. Если мы попадем в него фотоном (не каким попало), он получит энергию, чтобы перескочить на более высокую орбиту, и тем самым в атоме будет «записано» ДА, то есть единица. Кроме того, двигаясь дальше, следует учесть еще и другие, в общем немногочисленные, но необходимые для логических вычислений варианты («и» — конъюнкция, «копируй» — команда и т. п.). Пока мы имеем один атом, видно, что его «вычислительная мощность» крайне мала, убога, но можно воздействовать на группы атомов, и ситуация тогда становится и более сложной, и менее тривиальной: возникает квантовый компьютер, в котором энергетические состояния электронов создают записи, а фотоны (лазерные) могут эти записи преобразовывать в соответствии с программой. Вопрос более сложен еще по нескольким причинам, из которых я назову хотя бы две самые существенные: следует учитывать возможность возникновения суперпозиции, то есть «усаживания» электронной волны на себя саму, а также, что хуже, учитывать то, что стойкость выполненных записей, то есть стойкость находящейся на квантовом уровне памяти (без которой любой компьютер ничего делать не может), очень слаба. В настоящее время рекордом являются такие периоды ее устойчивости, которые охватывают несколько часов. Отметим, что экранирование таких квантовых компьютеров от помех, ведущих к ошибкам, это отдельная, многими сильно подвергаемая сомнению проблема. Возможно, там, где-то впереди, светит компьютер самых малых размеров и самый скоростной, но не следует очень скоро его ждать даже в том случае, если бы было возможно его сконструировать, с чем не согласны физики-скептики. В октябрьском номере журнала «Scientific American» можно увидеть гравюру, показывающую, КАК кристалл обычной соли мог бы совершать логические операции посредством «квантовых соединений» таким образом, что этот компьютер был бы в состоянии моделировать любую другую квантовую систему и причем с непревзойденной скоростью… Это на бумаге, но в действительности мы имеем дело с очень небольшими группами атомов, электронов и тем самым квантов.
В этом контексте возникает вопрос: возможно ли то, как писал в своей последней книге известный физик Р. Пенроуз, что сознание DE FACTO находится в мозге именно на квантовом уровне. Уже не критикуя эту концепцию «с позиций» физики, потому что в любом случае в мозге нет создающихся лазером фотонов, я выражу мою субъективную, основанную на интуиции, точку зрения: я предполагаю, что нам для выяснения феномена сознания квантовый уровень ничего не даст.
Следует принять во внимание, что мыслители, измученные поиском места локализации сознания, перемещали его, как могли: от шишковидной железы — в кору мозга, от коры мозга — к подкорковым системам (например, средний мозг и лимбическая система и т. д.). И ничего правдоподобного из этих «переселений» не вышло. Как я неоднократно писал, даже машина (компьютер), способная сдать «экзамен», то есть тест Тьюринга, не дает нам уверенности в том, что она обладает сознанием, так как эквифинальные состояния «входов» и «выходов» (input and output) не позволяют установить, что внутри машины происходят процессы, тождественные процессам, приводящим к возникновению сознания в человеческом мозге. Одним словом, переселения с уровня (нейронного, допустим) на уровень квантов или хотя бы атомов никакого дополнительного знания о возникновении и локализации сознания нам не дают. Такое перемещение сознания лишь показывает, что ученые пытаются его «куда-нибудь запихнуть».
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Ваш новый компьютер
Ваш новый компьютер Поздравляем. Вы купили «Anthrax/2000 Multimedia 615Х», персональный компьютер с макроусилителем цифровых штуковин. Это дает вам право на годы верного сервиса, если вам когда-нибудь удастся его включить и запустить. К вашему ПК также в качестве бонуса прилагаются
Послесловие Компьютер для Маркса
Послесловие Компьютер для Маркса Последний штрих для перехода теории в практику. Анатолий Александрович Вассерман Обширное исследование, предложенное Вашему вниманию, убедительно доказывает: причина исторического поражения социализма прежде всего хозяйственная –
Персональный компьютер
Персональный компьютер Персональные компьютеры стремительно ворвались в нашу жизнь. Они стали неразлучными спутниками многих людей на работе и отдыхе. Компьютеры проникли практически во все сферы деятельности. Мы не ставим целью дать полную и исчерпывающую картину
Человек и компьютер
Человек и компьютер Формально считается, что я управляю самой совершенной компьютерной установкой. Но фактически я лишь прислуживаю ей. Разумеется, если извлечь из общей связи явлений только пару «человек – компьютер», то человек выступает как активный субъект
Коммунизм и компьютер
Коммунизм и компьютер Та половина института «Пищепромавтоматика», где работаю я, делает АСУТП – автоматизированные системы управления технологическими процессами. Долгое время я обращал сравнительно мало внимания на деятельность другой половины, где рождались АСУ, то
Компьютер: путь в мистику
Компьютер: путь в мистику Функция компьютера – формализация логического мышления.Знаменитая эпитафия гласит: «Господь создал людей, а полковник Кольт сделал их равными». При помощи Интернета компьютер, как когда-то револьвер системы «кольт», тоже уравнивает людей –
Эволюция как параллельный компьютер[102]
Эволюция как параллельный компьютер[102] 1 В предыдущем эссе («Вычислительная мощность жизни») я в кратком упрощении представил метод, основанный на применении нуклеотидных цепей (коротких, то есть олигонуклеотидных) для решения таких математических задач (в данном
Компьютер – это только бизнес и ничего персонального
Компьютер – это только бизнес и ничего персонального Уверен, нет на свете страны, в которой персональные компьютеры занимали бы столь важное положение в жизни человека, как в США. Чему тут удивляться, раз родоначальники разного рода «компьютерных чудес» – практически
Эволюция как параллельный компьютер[102]
Эволюция как параллельный компьютер[102] 1 В предыдущем эссе («Вычислительная мощность жизни») я в кратком упрощении представил метод, основанный на применении нуклеотидных цепей (коротких, то есть олигонуклеотидных) для решения таких математических задач (в данном
Квантовый компьютер?[137]
Квантовый компьютер?[137] 1 Как говорят специалисты, в течение последних пятидесяти лет каждые два года компьютеры становились все более быстрыми, а их элементы все меньшими. Вместе с тем не подлежит сомнению, что эта тенденция должна иметь свой предел: сначала этим
Здравствуй, компьютер
Здравствуй, компьютер В будущем изменится характер наших взаимоотношений с предметами. В прошлом они были абсолютно нейтральны, не наделены разумом и не имели психологии; даже самую примитивную «индивидуальность» они получали от своего разработчика. Во всех остальных
Компьютер, научи меня!
Компьютер, научи меня! Автор: Олег ВолошинДавайте-ка вспомним о том, что мы решили купить компьютер для образования. Ясно, что подобрать недорогой и качественный компьютер сегодня не составит труда. Остается вопрос: а за счет чего он должен образовывать-то?Ну, студент,
Квантовый бит сосчитан!
Квантовый бит сосчитан! Некоторое время назад в печати появились непонятные большинству людей сообщения о том, что российские учёные измерили кубит. Это и в самом деле большой шаг в большой науке. И он стоит того, чтобы рассказать о нём подробнее. Начнём с того, что
Квантовый ритм
Квантовый ритм Поэзия - прежде всего здесь и сейчас тромб: кризис мироздания, скрепляемый лишь сугубо личностным дыханием и – вдохновением автора. Это особое царство: вдруг – где решение любых "последних" вопросов самодержавно и симфонично[?] в своей положительной