«Злободневные»
кванты
Редакционный обзор
Действительно «злободневная физико-математическая» тема последнего времени
– Квантовые вычисления – на самом деле не имеет отношения ни к физике,
ни к математике. Тема возникла в связи с появлением квантовых компьютеров,
которые не дают тех «точных» ответов, к которым люди привыкали со времён,
по крайней мере, Декарта, а, может быть, и ещё раньше. Если говорить предельно
просто, суть квантовых компьютеров заключается в том, что его состояние
одновременно и «0», и «1», и все другие возможные в интервале между ними.
Элементарная единица информации в классическом компьютере называется бит.
В квантовых устройствах – это квантовый бит, сокращённо кубит. Это явление
называется квантовой суперпозицией и иллюстрируется знаменитым мысленным
экспериментом Шрёдингера с котом. Подробнее тема квантовых компьютеров
рассмотрена в ВМ № 2 2025.
Тему обсуждают физики, обсуждают математики, не обсуждают только те, кому
её и нужно обсуждать – психологи! Дело в том, что, повидимому, по причине
конечности нашей персональной жизни нам очень трудно представить «бесконечность»
и «нечёткость». Это тем более непонятно, что физики сплошь и рядом пользуют
принцип неопределённости, туннельные эффекты, а математики то и дело «бегают
в бесконечность» и в нечёткие множества. И те, и другие применяют эти понятия
в качестве инструментов, а нужно «впитать» их в себя, «ощутив» себя в бесконечном,
нечётком мире. Требуется именно «ощутить», а не просто понять и представить.
Применительно к «бесконечности» полезна сферическая поверхность, в которой
пересекаются параллеьные и наблюдаются многие «бесконечные» эффекты. Если
на ней хорошо «освоиться», а затем начать «раздувать» сферу, ограниченная
бесконечность её перейдёт в неограниченную и в определённом смысле удаётся
достичь нужного эффекта. Сложнее с «нечёткостью»! «Изобретение» эволюцией
зрения, «работающего» с точностью длины световой волны, что намного точнее
всех других органов чувств, создало иллюзию беспредельной точности. Охотящаяся
летучая мышь вряд ли различает узор на крыльях «звукового образа» добычи.
Хороший пример – распределённый во времени и пространстве «запаховый образ»,
воспринимаемый собакой-ищейкой.
Начать здесь, видимо, нужно с того, что резерфордовскую планетарную модель
атома с её электронными орбитами отнести к области истории физики: свою
бесспорно положительную роль модель уже сыграла! Конечно, планетарная модель
в школьной физике воспринимается нагляднее, да и химикам проще пояснять
периодическую систему, но... Впоследствие это обходится много дороже.
Возьмите астрономические данные нашей Солнечной системы. Все размеры и
Солнца, и планет существенно условны и зависят от того, что принято в каждом
конкретном случае считать границей... Иначе говоря, диапазон допускаемой
нами точности простирается от долей ангстрема до миллионов километров.
Похоже, что квантовые компьютеры весьма интенсивно «вытаскивают» нас из
уютного ограниченного точными границами «кабинетика» в стихию «полевых
работ» – «на волю, в пампасы»!
В
оглавление