Возможны ли квантовые вычисления в «Devs»?

История детерминизма

Гипотеза о том, что мы можем предсказывать будущее с помощью информации, на самом деле не так современна, как может показаться. На протяжении тысячелетий философы размышляли об универсальных отношениях между причиной и следствием, которые (если они есть) существуют на службе у другого. Всегда ли причина предшествует следствию? Или «потенциальность» какой-либо субстанции уже существует в ее «актуальности», как Аристотель было бы это? И если да, доступны ли эти знания? Само шоу ссылается на богатую историю проблемы, которую оно затрагивает в эпизоде ​​7, когда физик Стюарт цитирует французского ученого Пьера-Симона Лапласа. Цитата длинная и без указания ссылки.

Мы можем рассматривать нынешнее состояние Вселенной как следствие ее прошлого и причину ее будущего. Интеллект, который в любой данный момент знал все силы, одушевляющие природу, и взаимное положение составляющих ее существ, если бы этот интеллект был достаточно обширным, чтобы подвергать данные анализу, мог бы сжать в единую формулу движение величайшего тела вселенной и легчайшего атома; для такого интеллекта ничто не могло быть неопределенным, и будущее, как и прошлое, предстало бы перед его глазами.

Хотя это звучит как новейшая научная мысль, которая стала возможной только благодаря развитию квантовой механики на протяжении 20 лет.^th века, Лаплас записал эту идею в 1814 году.

Всеведущий разум, который воображает Лаплас, получил название «Демон лапласа', вероятно, был концептуализирован в эпоху Просвещения не как демон, а как Бог. С незапамятных времен религия постулировала, что наше будущее известно и определяется высшим существом. Является ли знание Богом, развитой цивилизацией согласно голографический принцип, или с помощью машины, как в Devsчеловечество всегда хотело знать, действительно ли у нас есть свобода воли. Если Лаплас или Форест верны, и вся информация о нашем прошлом и будущем уже хранится в квантовой энергии Вселенной, то мы этого не делаем. И будущее можно узнать.

Возможна ли машина Фореста?

В квантовой физике есть две преобладающие теории, которые предполагают полный детерминизм Вселенной, и обе они упомянуты в шоу: Де Бройль-Бом или теории «волны-пилота», и Интерпретация многих миров. Логика первой теории используется в притче о пере: есть один заданный курс истории, и его можно установить с помощью квантовой информации. Однако теория многих миров утверждает, что каждый раз, когда «решение» принимается на уровне частиц, время разветвляется на отдельные реальности, посредством которых реализуется каждая возможность, создавая, возможно, бесконечное количество различных вселенных. Вы можете узнать эту теорию из таких классиков, как Человек-паук: Через стихи-пауки.

Хотя команда Фореста изначально работает, исходя из предположения, что теория пилотных волн верна, оказывается, что уравнение для многих миров является ключом к запуску квантового компьютера. Однако, если на самом деле это правда, Дев предположение, что мы могли бы заглянуть в наше будущее потенциально, все еще актуально.

Эти две теории детерминизма ни в коем случае не являются маргиналами в научном сообществе. У них есть довольно здоровенный поддержку со стороны большого числа современных физиков, и со временем они набирают силу, поскольку ученые все больше отвергают Копенгагенская интерпретация.

Однако то, что квантовая теория подтверждается, не означает, что машина Фореста возможна.

Как указывает компьютерный ученый доктор Скотт Ааронсон в Интервью Что касается шоу, компьютер или алгоритм любого типа, квантовый или нет, может выводить только информацию, эквивалентную полученным данным. Чтобы производить расчеты относительно всего, что когда-либо будет, он должен знать текущую и прошлую ситуацию всего, что когда-либо было.

«Я сомневаюсь, что реконструкция далекого прошлого - это вообще« вычислительная проблема »в том смысле, что даже самый мощный научно-фантастический суперкомпьютер все равно не смог бы дать вам надежных ответов, если бы у него не было соответствующих входных данных», - говорит Ааронсон. добавление: `` Насколько нам известно сегодня, лучшее, что может сделать любой компьютер (классический или квантовый), даже в принципе, с любыми данными, которые мы могли бы собрать, - это спрогнозировать диапазон возможных вариантов будущего и диапазон возможных прошлых событий. . '

Данные, которые потребуются для объявления одного из них «реальным» будущим или «реальным» прошлым, просто не будут доступны человечеству, а будут потеряны в микроскопических порывах воздуха, радиация улетит от Земли в космос и т. д. '

Другими словами, чтобы точно предсказать траекторию движения ручки, вам нужно будет знать буквально все об обстоятельствах, которые заставили ее вращаться таким образом. Микроскопические колебания пылинок вокруг него, которые, в свою очередь, зависят от погоды в этом районе, что, в свою очередь, зависит от положения луны и ее движения. Это что она количество данных.

Итак, чтобы построить квантовый компьютер, подобный тому, что Devs, Google или IBM придется не только использовать квантовую энергию, но и разработать совершенно новую и беспрецедентную систему сбора информации, которая на глупый порядок превосходит все, что у нас есть сейчас. Вероятно (и, к счастью) маловероятно, что какие-либо технологические миллиардеры типа Маска в ближайшее время станут полностью ясновидящими.

Что тогда, может мы ожидаем от первых квантовых компьютеров неизбежного движения вперед?

Более вероятное квантовое будущее

Что ж, главным преимуществом квантовых вычислений, как мы их понимаем, является их способность затмевать наши текущие вычислительные возможности. Представьте себе самый мощный компьютер, который вы можете построить, а затем создайте триллион идентичных копий, каждая из которых работает в параллельных измерениях. Это обещание квантовых компьютеров: они используют принципы вероятности для одновременного выполнения непонятного количества уравнений.

Наиболее непосредственные последствия для общества будут в области медицины, торговли и искусственного интеллекта. Основной принцип ИИ заключается в том, что чем больше отзывов вы даете компьютерной программе, тем точнее она становится. С квантовыми вычислениями кривая обучения методом проб и ошибок необходима, чтобы подтолкнуть ИИ к Westworld модель чувствительности и понимания будет значительно сокращена. Квантовые алгоритмы смогут ускорить возможности языковой обработки, что позволит ИИ лучше понимать человеческое общение.

Если задуматься, практически все области технологического развития - исследования болезней, прогноз погоды и даже опросы на выборах - основаны на алгоритмах и данных. Квантовый компьютер мог обрабатывать всю эту информацию за доли секунды и использовать ее для столь же быстрых прогнозов. Хотя мы, возможно, не сможем передать такому устройству атомную информацию обо всей истории Вселенной, мы может введите историю фондового рынка США, результаты испытаний лекарственных средств или текущее моделирование возобновляемых источников энергии.

Мы могли бы использовать эту информацию для определения идеальной `` модели '' для общества - используя данные об учащихся и статистику обучения для составления персонализированной учебной программы, точного прогнозирования роста рынка труда и спроса на квалифицированных и знающих работников и точного прогнозирования социальных показателей, таких как доход. неравенство советовать законодателям.

Google имеет Уже сделано некоторый прогресс в этом с их 53-кубитным квантовым прототипом (для справки, когда персонаж спрашивает Фореста, сколько кубитов может обработать его компьютер, он отвечает `` число, которое кажется бессмысленным, чтобы выразить словами '', так что Google еще есть ). В начале 2019 года исследователи провели испытание, в ходе которого они, как сообщается, попросили свой компьютер выполнить вычисление, доказывающее случайность чисел, генерируемых генератором случайных чисел, на обработку которого у самого быстрого традиционного компьютера в мире Summit потребовалось бы около 10,000 3 лет. Квантовый компьютер представил точное доказательство за 20 минуты XNUMX секунд.

По сути, результатом квантовых компьютеров будут знания беспрецедентного масштаба. Наиболее захватывающие применения квантовых вычислений почти наверняка являются вещами, которые мы еще не можем себе представить. Хотя сейчас невозможно создать в Forest видение целостной всезнающей машины, знания и технологическое производство имеют тенденцию к росту экспоненциально. Разблокирование квантового царства, в свою очередь, даст нам гораздо больше вопросов и даст нам больше ключей к дверям, о существовании которых мы не подозревали. Может быть, за одной из этих дверей удастся предсказать будущее.

На данный момент все, что мы можем сделать, это надеяться, что тот, кто, наконец, коммерциализирует мощь квантового компьютера, будет делать это во благо человечества, а не своей прибыли.