Квантовые компьютеры могут проверить, существует ли настоящая случайность

Квантовая механика предполагает, что на фундаментальном уровне природа вероятностна, однако физик Тимоти Палмер допускает существование более глубокого скрытого порядка. Проверить эту гипотезу, по его мнению, смогут достаточно мощные квантовые компьютеры — если однажды неожиданно столкнутся с фундаментальным пределом масштабирования.

Квантовые компьютеры могут проверить, существует ли настоящая случайность

Квантовая механика уже более ста лет остается одной из наиболее точно проверенных физических теорий. При этом одна из ее самых необычных особенностей заключается в фундаментальной случайности: теория позволяет рассчитать вероятность результата измерения, но не утверждает, что конкретный исход заранее определен неизвестными нам параметрами.

Профессор Оксфордского университета Тимоти Палмер предлагает альтернативный взгляд. Он предполагает, что квантовая механика может быть не окончательным описанием реальности, а наблюдаемая случайность — следствием более глубокой структуры, которую современная теория пока не учитывает.

Один из ключевых элементов гипотезы связан с математическим континуумом. Стандартная квантовая механика использует непрерывные математические величины, допускающие фактически бесконечную точность. Палмер задается вопросом, действительно ли природе необходим такой континуум или часть математически допустимых состояний физически не существует.

Необычно то, что проверить эту идею потенциально могут квантовые компьютеры. Их кубиты способны находиться в суперпозиции состояний, а увеличение числа кубитов должно позволять решать некоторые задачи значительно эффективнее классических вычислительных систем.

Если стандартная квантовая механика полностью описывает природу, развитие квантовых компьютеров должно соответствовать ее предсказаниям — разумеется, с учетом инженерных ограничений, ошибок и декогеренции. Однако гипотеза Палмера предполагает, что на достаточно большом масштабе может обнаружиться фундаментальное отклонение.

Иными словами, однажды рост возможностей квантовых компьютеров теоретически способен остановиться там, где известная физика этого не требует. Если подобный предел нельзя будет объяснить несовершенством оборудования, он может стать намеком на то, что пространство возможных квантовых состояний устроено иначе, чем предполагает стандартная теория.

Пока это остается гипотезой, причем далеко не общепринятой. Квантовая механика успешно выдерживает экспериментальные проверки уже около столетия, а проблемы масштабирования современных квантовых компьютеров имеют множество гораздо более прозаичных объяснений.

Тем не менее идея Палмера предлагает необычный способ проверки самих оснований квантовой теории. Если будущие квантовые компьютеры действительно обнаружат необъяснимый фундаментальный предел, физикам придется выяснить, является ли случайность базовым свойством Вселенной или за ней скрывается пока неизвестный порядок.

Читайте также

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

В Казахстане кошек с камерами и ИИ отправили искать пропавших питомцев

В Казахстане кошек с камерами и ИИ отправили искать пропавших питомцев

Ученые выяснили, насколько Германия была близка к запуску ядерного реактора B8 во время Второй мировой войны

Ученые выяснили, насколько Германия была близка к запуску ядерного реактора B8 во время Второй мировой войны

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса

Кастрюлю Star Trek отправили на высоту 35 км — почти к границе космоса