Хабр, привет! Я хотел бы поделиться своими мыслями, которые возникли в результате изучения вопросов, связанных с квантовыми вычислениями.
Прошу прощения за то, что в посте нет картинки, но думаю, что любое изображение только запутает и уведет от сути вопроса.
Буду рад, если кто-нибудь что-нибудь прокомментирует и поможет мне глубже разобраться в этих вопросах.
Постановка задачи
Начну с того, что для создания квантовых компьютеров нужна достаточно прочная теоретическая база, свободная от парадоксов и противоречий.Квантовая механика появилась довольно давно, но из-за известных противоречий она была неполной.
Самым главным препятствием на этом пути, на мой взгляд, было то, что не удалось формализовать концепцию коллапса волновой функции.
И исключить из процесса измерения роль субъективного сознания.
Как бы теорию не выворачивали наизнанку в разных интерпретациях, все сводилось к тому, что где-то должен быть наблюдатель, который в конечном итоге решит, что происходит на самом деле.
Абсурдность ситуации резюмировал Эйнштейн, как всегда в своей ироничной, но довольно резкой по отношению ко всем мечтателям манере: «Неужели вы думаете, что Луны не существует, пока вы на нее не посмотритеЭ» Но, несмотря на это, сам Эйнштейн так и не смог выдвинуть концепцию, которая разрешила бы противоречия и согласовалась бы с экспериментальными результатами.
Ээкзистенциальная интерпретация
Тем не менее, со времен Эйнштейна наука не стояла на месте и было проведено множество экспериментов, примерно очертивших ландшафт квантовой реальности.Важнейшее направление экспериментов — опровержение теории скрытых параметров и исследование запутанности частиц.
Фантазии экспериментаторов можно только позавидовать.
Один из самых смелых по своей абсурдности экспериментов заключался в следующем: давайте сначала проведем измерения на частицах, а уж потом когда-нибудь их перепутаем.
Конечно, ничего не помогало — частицы во время измерений все равно вели себя как единое целое, даже если после эксперимента они были запутаны.
Что уже наводит на некоторые интересные мысли.
Физики начали беспокоиться, что все доступные интерпретации ограничивают научную мысль, и начали искать решение проблемы.
Результатом этих усилий стала так называемая «экзистенциальная интерпретация» квантовой механики, основными концепциями которой стали декогеренция, рекогерентность и теория непрерывных измерений.
Думаю, ключевой научной работой по этому вопросу стала статья:
В.Основной смысл экзистенциальной интерпретации в классических концепциях заключался в следующем: вся Вселенная, а точнее все квантовые подсистемы, взаимодействующие с изучаемыми частицами, объявлялась наблюдателем и измерительным прибором.Зурек ДЕКОГЕРЕНТАЦИЯ И ПЕРЕХОД ОТ КВАНТОВОГО МИРА К КЛАССИЧЕСКОМУ Los Alamos Science, номер 27 2002.
А классические свойства объекта возникают в результате усреднения по всем этим взаимодействиям.
Главное, что дала эта теория, это то, что теперь мы могли начать описывать мир в чисто квантовых терминах, не беспокоясь о том, как он выглядит в, так сказать, реальном мире.
Теперь мы можем в любой момент перейти к классическим свойствам объектов, используя математический аппарат декогеренции.
Странный чистый квантовый мир
Сразу было сделано множество выводов о фундаментальных свойствах чисто квантового мира.Все это подразумевалось и раньше, только теперь оно приобрело более конкретную и устойчивую форму.
Вот некоторые интересные открытия о квантовых системах:
- Квантовую систему в принципе невозможно скопировать (с оговоркой – без ее разрушения, что по сути неважно).
Немного отступив, скажу, что это снимает известный философский парадокс копирования разума.
Потому что его в принципе невозможно скопировать.
- Две квантовые системы, однажды вступившие во взаимодействие, уже нельзя принципиально разделить и рассматривать отдельно друг от друга.
- Имея полную информацию о квантовой системе, мы, тем не менее, не можем сказать то же самое о ее компонентах.
Это трудно себе представить, ведь в классической физике все наоборот – мы получаем полные знания о системе только в том случае, если полностью описываем ее компоненты, да плюс описываем взаимодействие между ними.
Согласно чисто квантовому описанию, Вселенная возникла или, скорее, постоянно существует из так называемого нелокального квантового источника.
Физические законы возникают в результате взаимодействия квантовых составляющих этого источника друг с другом.
Происходит своего рода конденсация реальности.
Вы также можете представить классический мир как интерференционную картину квантовой реальности.
Все физические величины и константы были получены в результате консенсуса квантовых составляющих.
Примерно это можно представить так, как если бы мы запустили на материк кучу людей и наблюдали, как из них образовалось государство со своими законами.
Или процесс формирования технических стандартов.
Вопрос о том, почему масса электрона так хорошо коррелирует с массой протона, да и все остальные вопросы, касающиеся удачной взаимосвязи фундаментальных констант, теперь выглядят примерно так: «Почему батарейки ААА так хорошо подходят в радиоприемники и фонарики».
В принципе, структуру нашей Вселенной, как части квантовой вселенной, можно объяснить с позиций так называемого квантового дарвинизма (есть такая теория — квантовые состояния борются за право участвовать в декогеренции) и слабого антропного принцип (куда бы мы без него :) Таким образом, все физические величины являются проекцией квантовой информации на консенсусную основу.
А управляя квантовой информацией, мы можем делать с этими величинами все, что захотим (именно это и происходит, когда работают квантовые компьютеры).
А как насчет свободы воли?
Возвращаясь к аналогии с государством, мне хотелось бы еще немного подумать в этом плане.Можно представить себе страну, в которой законы не запретительные, а разрешающие.
Предположим, сначала говорят, что все вообще запрещено, если только это не разрешено каким-то законом.
Тогда, скажем, для того, чтобы граждане могли дышать, издайте ряд законов.
Первый закон позволяет гражданам иметь легкие и другие органы дыхания.
Второй закон позволяет им вступать в контакт с воздухом.
Третий – вдох.
Четвертый выдох.
И так далее.
Понятно, что это полная чушь и страна с таким подходом долго не протянет. Другой подход более правильный.
Во-первых, всем и везде декларируется право жить и, в особом случае, дышать.
Чтобы, не дай Бог, об этом никто не забыл, это записано в Конституции.
Далее в законах есть лишь ограничения, необходимые для комфортного совместного проживания и дыхания граждан – например, не курить в общественных местах.
Часто можно встретить фразы типа - ведь в Конституции все так хорошо написано - мы имеем право на жилье, образование, медицинское обслуживание, обучение - а на самом деле ничего этого нет. Эти вопросы отражают примитивный взгляд на то, как правовая система или любая другая система работает на основе консенсуса суверенных субъектов.
Удивительно, но классическое неквантовое описание мира носит именно разрешительный характер, отсюда и вся его неспособность объяснить многие явления.
С точки зрения чисто квантового описания мира вопрос «Как возникает свободная воля из физических законовЭ» неверный и наивный.
Правильным вопросом было бы: «Как физические законы, устанавливаемые взаимодействиями, ограничивают свободу воли, присущую квантовым системамЭ» Ведь квантовая система без взаимодействий совершенно свободна — она находится сразу во всех своих состояниях и достигла всего, что возможно.
Вас пригласили на две вечеринки одновременно.
Ваша квантовая сущность мечется и туда, и туда одновременно.
А мысленно, в царстве абсолютной свободы, ты уже побывал и там, и там.
Но законы декогеренции говорят вам, что стороны разделены в пространстве.
И в то же время ты можешь быть либо там, либо там.
В результате вы делаете выбор с некоторой вероятностью, которая зависит только от вашего свободного суверенного волеизъявления.
А может вообще не идти на вечеринку и остаться дома? Теги: #Квантовые технологии #Читальный зал #физика #квантовые компьютеры #декогеренция #теория непрерывных измерений #свободная воля
-
Упрощение Дизайна Отчета Ibcs
19 Oct, 24 -
Дайджест Joomla За Июнь-Июль 2019 Года
19 Oct, 24 -
Выбор Ос Для Мобильного Дизайнера
19 Oct, 24 -
Аосиниаокаст № 18. Мир! Работа! Может!
19 Oct, 24
