Аманда Гефтер - На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё

– По крайней мере, в этом случае вся неизвестная физика происходит в сингулярности, а мы не знаем, какие уравнения там работают, – Стэнфорд пожал плечами.

Именно в этот момент Эндрю Строминджер, струнный теоретик из Гарварда, потерял терпение:

– У вас плоское пространство, и сингулярность появляется из ниоткуда? – крикнул он с места.

– Именно в этом и состоит проблема с файерволом! – крикнул в ответ Буссо.

– Ну, тогда я рад, что вы выразили ее таким прозрачно абсурдным способом! – кричал Строминджер, его голос был полон сарказма. – Я думаю, это замечательно, что кто-то, не моргнув глазом, вытащил сингулярность из плоского пространства.

Я чувствовала себя отмщенной. Сейчас не тот случай, когда надо быть вежливым.

Но настроение в аудитории поменялось, когда с вдохновенной речью выступил молодой физик по имени Патрик Хейден из университета Мак-Гилл. AMPS-парадокс, сказал он, основывается на предположении, что Скруд может проводить измерения B , убеждаясь в его запутанности с R , до того, как он упадет в черную дыру, где обнаружит, что B также запутано с А , – если, конечно, на его пути нет файервола. Но мы должны задаться вопросом, говорил Хейден, – что в действительности необходимо для выполнения этого измерения? Что необходимо предпринять, чтобы декодировать «болтунью» излучения Хокинга и извлечь информацию о корреляции между B и R ? На практике обнаружить корреляции в излучении Хокинга еще сложнее, чем, например, найти слово в словаре после того, как его сожгли на костре. Излучение Хокинга взбито не на шутку. Для декодирования информации потребуется самый мощный компьютер, который только можно себе представить. А именно: квантовый компьютер.

Квантовые компьютеры используют преимущество суперпозиции квантовых состояний для быстрого выполнения вычислений, которые обычный компьютер не смог бы выполнить даже за миллиарды лет. В то время как обычный бит информации, который используется в обычных компьютерах, – это либо 0, либо 1, квантовый бит, или кубит, может быть 0, 1 или суперпозиция 0 и 1 одновременно. По мере того как растет число кубитов, стремительно увеличивается количество квантовых состояний, в которых квантовый компьютер находится одновременно. Десять кубитов могут быть одновременно в 1024 состояниях. Двадцать кубитов – более миллиона состояний. Три сотни кубитов могут быть одновременно в большем числе состояний, чем число частиц во Вселенной. Способность квантового компьютера одновременно выполнять так много вычислений одновременно означает, что он может, в принципе, раскладывать большие числа на простые, проводить поиск в больших базах данных за одно мгновение и, вполне возможно, декодировать облако излучения Хокинга. Кого заботит, что крупнейший квантовый компьютер из построенных до сих пор располагал лишь горсткой кубитов? Вопрос состоит в том, сказал Хейден, что измеримо в принципе. Квантовые вычисления – это предел вычислительных возможностей вообще. Если квантовый компьютер не может вычислить что-то, то это невозможно вычислить вообще. Точка.

– Утверждение, сделанное AMPS в их статье, состоит в том, что гипотетически мы можем декодировать излучение и затем нырнуть в черную дыру, – сказал Хейден. – Но в духе принципа дополнительности мы должны исходить из предельных операциональных возможностей… Можно ли провести такую декодировку на квантовом компьютере? И если да, то за какой период времени?

Стоя у доски, Хейден провел ряд вычислений, показывающих, что значит обсчитать излучение Хокинга с помощью последовательных универсальных двухкубитных логических вентилей за данный период времени. И вот его вывод: время декодировки излучения растет экспоненциально.

Это означает, что время, за которое Скруд может декодировать излучение, растет с каждым новым битом информации в геометрической прогрессии. Для черной дыры любого размера к тому моменту, когда он и его квантовый компьютер завершат декодирование, – то есть к тому моменту, когда он сможет выяснить, запутано ли В с R , черная дыра уже успеет испариться и опасность встречи с файерволом исчезнет сама собой.

На следующее утро, до начала совещания, я увидела Хейдена и Харлоу, сидящих на диване перед уравнениями, выписанными на доске. Мне не терпелось спросить Хейдена о его вчерашнем выступлении, которое всю ночь не выходило у меня из головы.

– Просто из того, что вы не можете декодировать информацию, можно ли заключить, что ее не существует? – спросила я. – Я хочу сказать: просто из того, что мы не можем измерить запутанность В с R , выводится ли автоматически, что В не запутано с R ?