Сет Ллойд - Програмуючи Всесвіт. Космос – квантовий комп’ютер

У межах дослідницького проекту, підтриманого Національним науковим фондом, я організував заняття, щоб навчити першо- та другокласників того, яким чином інформація обробляється в мікроскопічному масштабі. Шести- й семирічні діти сьогодні також озброєні лячно глибокими всебічними знаннями про комп’ютери. У них також немає проблем з отриманням знань про біти і байти. Тоді я попросив зіграти в гру, в якій кожен учень представлятиме атом у квантовому комп’ютері, і вони це зробили з великою готовністю й точністю.

Проте ті з нас, хто доріс до сучасної революції в обробці інформації, цінують розмаїття та значущість інформації не менше, ніж молодше покоління. Не має значення, старий ви чи молодий – коли ви закінчите читати цю книжку, ви знатимете, як попросити атоми виконати прості обчислення, застосовуючи машини, що існують у всьому світі, і граматику мови природи.

В історичній ретроспективі глибинна здатність Всесвіту обробляти інформацію переросла в ряд революцій в обробці інформації. Зараз ми перебуваємо в центрі такої революції, що її рухає швидкий темп розвитку електронно-обчислювальних технологій, утілений законом Мура. Квантові комп’ютери становлять передовий загін цієї революції. Та хоч яка захоплива і бурхлива наша революція в обробці інформації, вона не є ані першою, ані найвидатнішою.

Видатною революцією було винайдення нуля. Число нуль винайшли давні вавилоняни й передали світу через арабів. Завдяки використанню нуля для подання чисел, кратних десяти (10, 100, 1000 і т. д.), наша арабська цифрова система відрізняється від подібної системи римлян, які використовували відмінні символи для чисел, кратних 10 (Х = 10; С = 100; М = 1000). Хоча це здається незначною зміною подачі в числовій формі, винайдення арабських цифр мало істотний вплив на математичну обробку інформації. (І не найменше значення мало збільшення простоти й прозорості комерційних операцій. Якби працівники в Enron 2 2 Enron – американська енергетична корпорація, яка збанкрутувала у 2001 р. Було розкрито, що її фінансову звітність сфальсифікували. Скандал навколо Enron став одним із символів корпоративної злочинності та фінансових махінацій транснаціональних компаній. (Прим. перекл.) здійснювали свої тіньові бухгалтерські оборудки в римських цифрах, їм би це зійшло з рук!) Походження арабської цифрової системи пов’язане з супровідною технологією – абаком, або рахівницею, – простою, зрозумілою та потужною лічильною машиною, що складається з кількох рядів кісточок, нанизаних на дротинки. Перший ряд відповідає одиницям, другий – десяткам, третій – сотням і так далі. Абак із лише десятьма рядками здатний виконувати розрахунки в мільярдах.

Потужнішим за здатність абака запросто мати справу з великими числами є його втілення концепції нуля. Схоже, що пристрій передував слову. Слово zero (нуль) – італійське, воно є скороченням від zefiro , а те походить від середньовічного латинського zephirum , старофранцузького cifre , арабського sifr , санскритського shunya – «пустка». В арабській числовій системі нуль відіграє роль поважної особи, яка дає життя найбільшим числам (10, 100, 1000, …), щоб їх було легко подавати. Порожнеча – це потужний пристрій. Незважаючи на цю силу (або, можливо, саме через неї), нуль є числом, що викликає підозру. Він якийсь протиприродний. Дійсно, він не є одним із природних чисел (1, 2, 3, …). Нуль в абстрактному значенні є надскладною концепцією, але абак показує його як річ просту й конкретну – коли кісточки відкинуто.

Абак демонструє, що революцію в обробці інформації не можна відокремити від глибинного механізму або технології того, як інформація подається та обробляється. Технологія обробки інформації (наприклад, абак) зазвичай невід’ємна від революційної ідеї (наприклад, нуля).

Повертаючись на тисячі років назад, ми виявляємо навіть іще геніальніший прорив – писемність. Первісна технологія складалася з видряпування знаків на глині або камені. Писемність майже буквально закарбувала мову. Вона запустила масштабні зміни в організації суспільства, контракти, рукописи та книжки, подібні до цієї. За роки технології писемність зазнала вдосконалень – від каменю до паперу та електронів. Кожен вияв писемності – від заповіту до віршів і неонових зображень – має власну варіацію технології для подання слів.

Розвиток самої людської мови 100 000 років тому, а то й більше, був (щоб нахвалити нас самих як вид) першокласною революцією в обробці інформації. Палеонтологічний літопис показує, що розвиток мови супроводжувався відносно швидкою еволюцією частин мозку, пристосованих до обробки мови, і тривав завдяки їй. Ми можемо вважати нову нейронну мережу разом із супровідним розвитком голосових зв’язок природною «технологією», механізмом, що породжує мову. Ця додаткова нервова технологія, судячи з усього, і дала паростки дивовижної всесвітності людського мовлення – здатності передати однією мовою більш чи менш повноцінно те, що сказано іншою. Як мінімум, мова дозволила появу суто людських форм соціальної організації, що зробило наш вид доволі успішним на сьогодні.