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

69 лет назад состоялся первый успешный запуск межконтинентальной ракеты Р-7

69 лет назад состоялся первый успешный запуск межконтинентальной ракеты Р-7

Персонализированная онкология: создается платформа генной терапии рака

Персонализированная онкология: создается платформа генной терапии рака

Нейросети ЛЭТИ распознают бактерии без посева и пробирок

Нейросети ЛЭТИ распознают бактерии без посева и пробирок

Ростех оснащает котельные Улан-Удэ высокотехнологичными электрофильтрами

Ростех оснащает котельные Улан-Удэ высокотехнологичными электрофильтрами

Время ДНК-анализа сократили до пяти часов вместо суток

Время ДНК-анализа сократили до пяти часов вместо суток

В Сингапуре создали прототип дата-центра с живыми человеческими нейронами

В Сингапуре создали прототип дата-центра с живыми человеческими нейронами

Флорида требует признать ChatGPT общественной угрозой и судится с OpenAI

Флорида требует признать ChatGPT общественной угрозой и судится с OpenAI

Армения внедряет систему e-gate для автоматизации пограничного контроля

Армения внедряет систему e-gate для автоматизации пограничного контроля

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Обновление Windows 11 начало ломать игры из-за программ для RGB-подсветки

Обновление Windows 11 начало ломать игры из-за программ для RGB-подсветки

Лингвисты РАН раскрыли биомеханику тувинского горлового пения методом МРТ

Лингвисты РАН раскрыли биомеханику тувинского горлового пения методом МРТ

Загадочный гул Вселенной может оказаться эхом древних «темных звезд»

Загадочный гул Вселенной может оказаться эхом древних «темных звезд»

Япония показала аппарат MMX, который впервые доставит на Землю грунт со спутника Марса

Япония показала аппарат MMX, который впервые доставит на Землю грунт со спутника Марса