16. Классический и квантовый компьютеры
16. Классический и квантовый компьютеры. Вычисление и измерение
16.1. Обычный компьютер. Есть клетки. В каких-то клетках сидят коты (аналог 1), в каких-то клетках нет котов (аналог 0)
Кот может либо присутствовать в клетке, либо отсутствовать в клетке
Коты не видят друг друга – точнее, им нет надобности знать, что делают остальные коты
Когда выполняется программа, то в соответствии с её кодом, коты выходят из клеток или заходят в них
Разные программы отличаются только тем, какие конкретно коты входят или выходят из своих клеток
16.1.1. Программист определяет, что если вот в этой линии клеток коты распределены таким вот образом (1010101011) тогда пятый снизу пиксел на мониторе будет окрашен в жёлтый цвет
Определения программиста совершенно произвольны. Он может присвоить тому же самому распределению котов красный цвет, а не жёлтый. Это чисто решение программиста
В коде 1010101011 нет жёлтого цвета. Жёлтый цвет к этому коду прикрепили люди
16.1.1.1. Внутри компьютера, для самого компьютера нет никакого смысла. Смысл в работе программы видит программист, Присутствуя внутри своего Вирта
16.1.2. Компьютер выполняет вычисления
Компьютер детерминирован и подчиняется законам физики. Если запустить программу несколько раз, то результат будет идентичен. Если посмотреть результат первого запуска программы, то можно заранее предсказать результаты следующих запусков – то есть, есть возможность знать будущее. Первый запуск достаточно сложной программы непредсказуем – существует проблема останова
16.2. Квантовый компьютер
В клетках сидят не обычные коты, а коты Шредингера (массив клеток может быть трёхмерным – клетки могут стоять друг на друге)
Присутствовать в клетке и отсутствовать в клетке одновременно
Крутиться вокруг своей оси по часовой стрелке и против часовой стрелки одновременно
Быть чёрным, белым и рыжим одновременно
Все коты Шредингера пребывают в суперпозиции. Каждый кот «видит» и «знает» всех остальных котов одновременно. Весь ансамбль котов (квантовый объект) представляет собой единое целое
Информация между котами, входящими в ансамбль, передаётся мгновенно (квантовая запутанность). Нет ограничения на передачу информации свыше скорости света между участниками ансамбля (однако передавать информацию быстрее скорости света в обычном мире с помощью таких котов нельзя. Потому что она скрыта за завесой случайности)
16.2.1. Корректно представить ансамбль как единый объект, находящийся в математическом пространстве с множеством (до бесконечности) измерений
Отдельные коты – это проекции единого объекта на наши 3 измерения плюс время.
16.2.1.1. Если смотреть с такой точки зрения, то квантовая связность не кажется таинственной и непознаваемой
16.2.3. Пространства высших измерений могут кардинально отличаться от нашего по своим правилам и законам. В частности в квантовой физике используются комплексные числа. При операциях с мнимыми числами осуществляется поворот на комплексной плоскости. В комплексной плоскости не выполняется коммутативность
Сходными свойствами обладают электромагнитные поля. В рамках Пророчеств конфигурации электромагнитных полей и квантовые объекты из, например, группы связанных атомов неразличимы
16.2.4. Ансамбль котов полностью изолирован от окружающего мира. Узнать, что происходит внутри ансамбля извне нельзя в принципе
16.2.5. Ансамбль котов Шредингера нельзя скопировать. Его можно телепортировать
16.2.6. Коты Шредингера подчиняются уравнению Шредингера. Это уравнение детерминировано, однако его работу нельзя увидеть, находясь вне ансамбля котов
16.2.7. Чтобы увидеть результат работы квантового компьютера, его необходимо измерить – то есть прервать изоляцию ансамбля котов (передать информацию вовне)
16.2.7.1. При измерении происходит коллапс декогеренция (схлопывание). Каждый кот Шредингера, который был белым и чёрным одновременно до измерения, превращается в обычного кота
16.2.8. Поскольку каждый кот Шредингера может одновременно и присутствовать в клетке и отсутствовать в ней, то он может выполнять роль сразу двух обычных котов в обычном компьютере (учитывая свойства вращения, цветов и т.д. спектр возможностей котов Шредингера расширяется). Один Квантовый компьютер в какой то мере аналогичен миллионам обычных компьютеров, запущенных одновременно. Можно представить, что миллионы компьютеров запущены в параллельных измерениях (это будет непрямая отдалённая аналогия)
Кот Шредингера может быть жив и мёртв одновременно. Два кота Шредингера, связанные между собой квантовым образом, могут принимать уже 4 состояния (00, 01, 10, 11). Причём они могут пребывать в четырёх состояниях одновременно. Увеличивая число котов, мы увеличиваем и число их возможных состояний
16.2.9. При измерении, ансамбль котов схлопывается только в одно состояние с определённой вероятностью (аналог для наглядности – фотон проходит через две щели одновременно и в мире вероятностей образует на экране множество линий – однако мы видим вспышку только на одной линии на экране)
16.2.9.1. Результат работы квантового компьютера после измерения как бы «обрезается» (было 00, 01, 10, 11 одновременно, а стало, например, только 01)
16.2.10. Заранее знать, в какое состояние схлопнется квантовый ансамбль нельзя. Можно знать только вероятности
16.2.11. Квантовый компьютер это измерение, а не вычисление
16.2.11.1. Вычисление - это процесс, который виден только в Вирте какого либо существа. Это процесс в идеальном мире. Физически вычисления можно произвести на разных материальных субстратах – например, вычисление результата 2+2 можно выполнить на ручных счётах, перфокартах или компьютере и получить одинаковый результат 4. Ибо результат - это квалия в вашем Вирте
16.2.11.1.1. Вычисление – это не уникальное событие. Его можно повторить
16.2.11.2. Измерение это физический процесс. Измерение происходит в материальном мире. Конкретное измерение происходит в уникальном экземпляре конкретного квантового объекта
16.2.11.2.1. Измерение - это уникальное событие. Его нельзя повторить (результат схлопывания двух изначально одинаково приготовленных квантовых ансамблей будет разным (может быть идентичным по чистой случайности – ибо у одинаково приготовленных ансамблей будут одинаковые вероятности результата))
16.2.12. Квантовый компьютер «не помещается» в Вирт. Его нельзя эмулировать в виртуальной реальности (например показать в видео игре) того мира, который мы знаем сейчас. Возможно эмулировать лишь результат после измерения
Вышеприведённые размышления применимы к достаточно большим квантовым ансамблям
16.2.13. Разница между квантовым компьютером и сторонним квантовым объектом
В квантовых компьютерах готовиться первоначальное состояние, а потом происходит вычисление
Когда имеем дело с со сторонним квантовым объектом – нам не известно его изначальное состояние