'Devs'deki kuantum hesaplama gerçekten mümkün mü?

Bir determinizm tarihi

Bilgi yoluyla geleceği tahmin edebileceğimiz hipotezi aslında kulağa geldiği kadar modern değil. Binlerce yıldır filozoflar, neden ve sonuç arasındaki ve (her ikisi de varsa) diğerinin hizmetinde var olan evrensel ilişki hakkında spekülasyon yapıyorlar. Neden her zaman sonuçtan önce gelir mi? Yoksa herhangi bir tözün 'potansiyeli', kendi 'gerçekliği'nde zaten var mıdır? Aristo sahip olur muydu? Ve eğer öyleyse, bu bilgi erişilebilir mi? Gösterinin kendisi, fizikçi Stewart'ın Fransız bilim adamı Pierre-Simon Laplace'den alıntı yaptığı 7. bölümde, girdiği sorunun zengin tarihine atıfta bulunuyor. Alıntı uzun ve atıf yapılmamış.

Evrenin şimdiki durumunu, geçmişinin sonucu ve geleceğinin nedeni olarak görebiliriz. Herhangi bir anda doğayı canlandıran tüm güçleri ve onu oluşturan varlıkların karşılıklı konumlarını bilen bir akıl, eğer bu akıl, verileri analize sunacak kadar geniş olsaydı, en büyük evrenin hareketini tek bir formülde toplayabilirdi. evrenin cisimleri ve en hafif atom; Böyle bir akıl için hiçbir şey belirsiz olamaz ve gelecek, tıpkı geçmiş gibi, gözlerinin önünde olacaktır.

Bu, kulağa bilimsel düşüncenin en uç noktası gibi gelse de, ancak 20. yüzyıl boyunca kuantum mekaniğinin gelişmesiyle mümkün kılındı.^th yüzyılda, Laplace bu fikri 1814'te yazdı.

Laplace'ın hayal ettiği, 'her şeyi bilen zeka' olarak anılmaya başlandı.Laplace'ın iblisi', muhtemelen Aydınlanma çağında bir iblis olarak değil, Tanrı olarak kavramsallaştırılmıştır. Din, çok eski zamanlardan beri geleceğimizin daha yüksek bir varlık tarafından bilindiğini ve belirlendiğini öne sürmüştür. Bilginin Allah'a ait olup olmadığı, ileri bir medeniyet holografik prensipveya aşağıdaki gibi bir makine ile Devs, insanlık her zaman gerçekten özgür iradeye sahip olup olmadığımızı bilmek istedi. Laplace ya da Forest doğruysa ve geçmişimiz ve geleceğimiz hakkındaki tüm bilgiler zaten evrenin kuantum enerjisinde depolanmışsa, biz bunu yapmayız. Ve gelecek bilinebilir.

Forest'ın makinesi mümkün mü?

Kuantum fiziğinde evrenin tam determinizmini varsayan iki baskın teori vardır ve her ikisi de gösteride bahsedilmiştir: De Broglie-Bohm veya 'pilot dalga' teorisi ve Many Worlds Yorumu. İlk teorinin mantığı, kalem meselinde kullanılır: Tarih için belirlenmiş tek bir yol vardır ve bu, kuantum bilgisi yoluyla tespit edilebilir. Bununla birlikte, Birçok Dünya teorisi, parçacık düzeyinde bir "karar" verildiği her zaman, zamanın her olasılığın gerçekleştirildiği ayrı gerçekliklere ayrıldığını ve muhtemelen sonsuz farklı evrenler yarattığını belirtir. Bu teoriyi şu klasiklerden tanıyabilirsiniz: Örümcek Adam: Örümcek Ayetine.

Forest'ın ekibi başlangıçta pilot dalga teorisinin doğru olduğu öncülü altında çalışırken, birçok Dünya denkleminin kuantum bilgisayarı çalıştırmanın anahtarı olduğu ortaya çıktı. Ancak her ikisinin de gerçekte doğru olduğu ortaya çıkarsa, geliştiriciler geleceğimize bakabileceğimiz önermesi potansiyel olarak hala geçerli.

Bu iki determinizm teorisi, bilim camiasında hiçbir şekilde saçma değildir. Onlar bir .. sahip oldukça iri çok sayıda modern fizikçi tarafından destekleniyor ve bilim adamları giderek daha fazla reddettikçe zamanla nüfuz kazanıyorlar. Kopenhag yorumu.

Bununla birlikte, kuantum teorisinin geçerli olması, Forest'ın makinesinin mümkün olduğu anlamına gelmez.

Bilgisayar bilimcisi Dr. Scott Aaronson'ın belirttiği gibi röportaj gösteri hakkında, herhangi bir türdeki bir bilgisayar veya algoritma, kuantum veya hayır, yalnızca aldığı verilere eşdeğer bilgiler verebilir. Olacak her şey hakkında hesap yapabilmesi için, var olan her şeyin şimdiki ve geçmişteki durumunu bilmesi gerekir.

Aaronson, "En güçlü bilimkurgu süper bilgisayarının bile, uygun girdi verileri olmadan size güvenilir cevaplar verememesi anlamında, uzak geçmişi yeniden yapılandırmanın gerçekten bir "hesaplama sorunu" olduğundan şüpheliyim," diyor. “Bugün bildiğimiz kadarıyla, herhangi bir bilgisayarın (klasik veya kuantum), prensipte bile, toplayabildiğimiz herhangi bir veriyle yapabileceği en iyi şey, bir dizi olası geleceği ve bir dizi olası geçmişi tahmin etmektir. .'

Bunlardan birini 'gerçek' gelecek veya 'gerçek' geçmiş olarak ilan etmek için ihtiyaç duyacağı veriler, insanlık için erişilebilir olmayacaktı, bunun yerine mikroskobik hava üflemelerinde, dünyadan uzağa uçan radyasyonda kaybolacaktı. uzay vb.'

Başka bir deyişle, bir kalemin yörüngesini tam olarak tahmin etmek için, onu bu şekilde döndüren koşullar hakkında tam anlamıyla her şeyi bilmeniz gerekecek. Çevresindeki toz zerreciklerinin mikroskobik dalgalanmaları, sırayla yerel bölgedeki hava koşullarından etkilenir ve bu da ayın konumundan etkilenir ve devam eder. Bu bir imkânsız data miktarı.

Bu yüzden, aşağıdaki gibi bir kuantum bilgisayar inşa etmek için Devs, Google veya IBM'in yalnızca kuantum enerjisini kullanmakla kalmayıp, şu anda sahip olduğumuz her şeyi aptalca bir büyüklük sırasına göre aşan tamamen yeni ve benzeri görülmemiş bir bilgi toplama sistemi bulması gerekecekti. Muhtemelen (ve ne mutlu ki) herhangi bir Musk tipi teknoloji milyarderinin yakın zamanda durugörüyü tamamlaması muhtemel değildir.

Sonra ne, yapabilmek İlk kuantum bilgisayarlardan kaçınılmaz olarak bize doğru ilerlemesini mi bekliyoruz?

Daha olası bir kuantum geleceği

Anladığımız kadarıyla kuantum hesaplamanın ana satış noktası, mevcut işleme yeteneklerimizi gölgede bırakma yeteneğidir. Yapabileceğiniz en güçlü bilgisayarı hayal edin, ardından her biri paralel boyutlarda çalışan trilyonlarca özdeş kopya oluşturun. Kuantum bilgisayarların vaadi budur: Aynı anda anlaşılmaz miktarda denklemi gerçekleştirmek için olasılık ilkelerini kullanırlar.

Bunun toplum için en acil etkileri tıp, ticaret ve yapay zeka alanlarında olacaktır. Yapay zekanın temel ilkesi, bir bilgisayar programına ne kadar çok geri bildirim verirseniz o kadar doğru olmasıdır. Kuantum hesaplama ile, AI'ları geleceğe itmek için gereken 'deneme yanılma' öğrenme eğrisi Westworld Duyarlılık ve kavrayış modeli önemli ölçüde azalacaktır. Kuantum algoritmaları, yapay zekanın insan iletişimini daha sağlam bir şekilde anlamasını sağlayarak dil işleme yeteneklerini hızlandırabilecek.

Bunu düşündüğünüzde, neredeyse tüm teknolojik gelişme alanları – hastalık araştırması, hava tahmini, hatta seçim anketi – algoritmalara ve verilere dayanmaktadır. Bir kuantum bilgisayar, tüm bu bilgilerle bir saniyenin çok küçük bir bölümünde ilgilenebilir ve bunu aynı hızla tahminlerde bulunmak için kullanabilir. Evrenin tüm tarihi hakkında böyle bir cihaz atom bilgisini besleyemesek de, yapabilmek ABD borsasının tarihini, ilaç denemelerinin sonuçlarını veya mevcut yenilenebilir enerji modellemesini girin.

Bu bilgiyi toplum için ideal bir 'model' belirlemek için kullanabilirdik - kişiselleştirilmiş müfredat oluşturmak için öğrenci verilerini ve öğrenme istatistiklerini kullanmak, iş piyasasındaki büyümeyi ve vasıflı ve bilgili işçilere olan talebi hassas bir şekilde tahmin etmek ve gelir gibi sosyal göstergeleri doğru bir şekilde tahmin etmek. yasa koyuculara tavsiyede bulunmak için eşitsizlik.

Google var Çoktan yapıldı 53 kübitlik kuantum prototipleriyle bu konuda bir miktar ilerleme (referans için, bir karakter Forest'a bilgisayarının kaç kübit işleyebileceğini sorduğunda, 'kelimelerle ifade edilmesi anlamsız görünen bir sayı' yanıtını verir, bu nedenle Google'ın daha gidecek bir yolu var ). Araştırmacılar, 2019'un başlarında bir deneme yaptılar ve bildirildiğine göre bilgisayarlarından, dünyanın en hızlı geleneksel bilgisayarı olan Summit'i işlemesi yaklaşık 10,000 yıl sürecek olan bir rastgele sayı üreteci tarafından üretilen sayıların rastgeleliğini kanıtlayan bir hesaplamayı çözmelerini istediler. Kuantum bilgisayar, 3 dakika 20 saniyede doğru bir kanıt buldu.

Esasen, kuantum bilgisayarların sonucu, benzeri görülmemiş bir ölçekte bilgi olacaktır. Kuantum hesaplamanın en heyecan verici uygulamaları, neredeyse kesinlikle henüz kavrayamadığımız şeylerdir. Forest'ın her şeyi bilen eksiksiz bir makine vizyonunu yaratmak şu anda mümkün olmasa da, bilgi ve teknolojik üretim katlanarak yükselme eğiliminde. Kuantum aleminin kilidini açmak, bize cevaplamamız gereken çok daha fazla soru verecek ve varlığından haberdar olmadığımız daha fazla kapı anahtarı üretecek. Belki de bu kapılardan birinin ardında geleceği tahmin etmek mümkün olacaktır.

Şimdilik, tek umudumuz, kuantum bilgisayarın gücünü en sonunda ticarileştiren her kimse, bunu onların kârlılığı için değil, insanlığın hizmetinde yapacaktır.