„Konstruktorių teorija“sujungia klasikinį ir kvantinį pasaulį

„Konstruktorių teorija“sujungia klasikinį ir kvantinį pasaulį
„Konstruktorių teorija“sujungia klasikinį ir kvantinį pasaulį
Anonim

Fizikas Davidas Deutschas iš Oksfordo universiteto išsikėlė sau ambicingą užduotį: sujungti visas fizines teorijas į vieną, sukurdamas meta dėsnių rinkinį, nustatantį, kas gali nutikti Visatoje ir kas draudžiama.

75f3b4c9df371bc6e440cc8b13a4441c60bde2bd_1600x1200
75f3b4c9df371bc6e440cc8b13a4441c60bde2bd_1600x1200

Neseniai paskelbtame straipsnyje Davidas Deutschas paskelbė apie pirmąją savo „konstruktorių teorijos“sėkmę: kvantinės ir klasikinės informacijos sklaidos teorijos suvienijimą.

Šiuo metu kompiuterinės technologijos naudoja klasikinę informacijos teoriją, kurią sukūrė amerikiečių matematikas Claude'as Shannonas. Tuo pat metu fizikai kuria kvantinius kompiuterius, kurie naudoja subatominio pasaulio dėsnius, kad paspartintų užduotį

Šenono informacijos teorijos principai netaikomi informacijos apdorojimui kvantinėmis mašinomis. Iki šiol fizikoje nėra aiškaus „kvantinės informacijos“sąvokos apibrėžimo ir jos ryšio su klasikine informacija.

Štai kodėl iki šiol kvantinių kompiuterių algoritmai buvo kuriami bandymų ir klaidų būdu, nes kvantinės informacijos teorija, kurios pagrindu turėtų būti sudaryta naujo tipo programa, vis dar neegzistuoja.

Remiantis konstruktoriaus Deutscho teorija, pagrindiniai esminiai fizinės tikrovės komponentai yra „konstruktoriai“, atliekantys konkrečias užduotis.

Kiekvienas konstruktorius turi savo taisyklių rinkinį, kuris apibrėžia jo galimybes. Pavyzdžiui, elektrinis virdulys gali būti laikomas konstruktoriumi, atliekančiu „vandens šildymo“užduotį.

Konstruktorių teorijos kalba leidžia apibūdinti pagrindinius principus, kurių turi laikytis visos vaikų teorijos. Paimkime, pavyzdžiui, energijos išsaugojimo dėsnį: užduotis „sukurti energiją“bet kuriam dizaineriui ribojama dėl to, kad neįmanoma iš nieko pasigaminti energijos.

? Chiara Marletto, Oksfordo universitetas

Apibrėždami informaciją Deutsch ir Marletto sutelkia dėmesį į vieną užduotį, kuri yra įmanoma klasikinėje sistemoje, bet neleidžiama kvantinėje sistemoje: galimybę kopijuoti. Dar devintajame dešimtmetyje fizikai įrodė, kad neįmanoma sukurti identiškos nežinomos kvantinės būsenos kopijos.

Oksfordo fizikai klasikinės informacijos lauką apibrėžia kaip terpę, kurioje būsenas galima tiksliai atkartoti. Iš šio apibrėžimo galima gauti tam tikroje aplinkoje galimų problemų sistemą, kuri idealiu atveju turėtų atitikti Shannon informacijos teoriją.

Ekspertai mano, kad dizainerių teorija gali turėti didelių perspektyvų ir ne tik informacijos srityje. Visiškai įmanoma, kad kada nors pavyks sukurti įstatymų rinkinį, kuris taip pat sujungia kvantinę teoriją su gravitacine, taip sukurdamas kvantinę gravitacijos teoriją, kurios geidė fizikai.

Populiarus pagal temą