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

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ форму деяких минулих підкидань квантового грального кубика. Без законів квантової механіки Всесвіт був би безликим і порожнім. Азартна гра на гроші, можливо, є породженням пекла, але підкидання квантового кубика – божественні.

Універсальний комп’ютер

      Ми вже зрозуміли, що Всесвіт обчислює, записуючи і трансформуючи інформацію, тож те, що бачимо навколо, можна назвати універсальним комп’ютером. Але в цієї назви є ще одне, більш технічне значення. В інформатиці універсальний комп’ютер – це пристрій, що може бути запрограмований на обробку бітів інформації будь-яким бажаним способом. Класичні цифрові комп’ютери такого типу, як той, на якому пишеться ця книжка, є універсальними комп’ютерами, а їхні мови – це універсальні мови. Люди здатні проводити універсальні обчислення, а людські мови – універсальні. Більшість систем, які можуть бути запрограмовані на виконання довільних довгих послідовностей простих трансформацій інформації, є універсальними.

      Універсальні комп’ютери можуть робити з інформацією буквально будь-що. Два винахідники універсальних комп’ютерів та універсальних мов, Алонсо Черч і Алан Тьюрінг, висунули гіпотезу, що будь-яка математична маніпуляція може бути виконана на універсальному комп’ютері, іншими словами, універсальні комп’ютери можуть генерувати математичні приклади будь-якого рівня складності. Проте сам універсальний комп’ютер має бути нескладною машиною, він повинен бути здатним лише брати біти, один чи два за раз, і виконувати з ними нескладні операції. Будь-яка бажана трансформація з будь-яким великим набором бітів може бути запущена періодичним виконанням операцій на лише одному або двох бітах за раз. І будь-яка машина, що може запустити цю послідовність простих логічних операцій, – це і є універсальний комп’ютер.

      Відзначимо, що універсальні комп’ютери можуть бути запрограмовані трансформувати інформацію в будь-який бажаний спосіб, і будь-який універсальний комп’ютер може бути запрограмований трансформувати інформацію способом, аналогічним до того, що й інший універсальний комп’ютер. Іншими словами, будь-який універсальний комп’ютер здатний моделювати інший, і навпаки. Ця взаємомодельованість означає, що всі універсальні комп’ютери можуть виконувати ті самі завдання. Ця характерна особливість обчислювальної універсальності відома: якщо програма працюватиме на PC, її однозначно можна перекласти, щоб вона працювала й на «Макінтоші».

      Звісно, програмі може знадобитися більше часу, щоб працювати на «Макінтоші», ніж на РС, або навпаки. Програми, написані для конкретного універсального комп’ютера, мають тенденцію працювати на тому комп’ютері швидше, ніж перекладені програми, створені для іншої машини. Але перекладена програма все ж таки працюватиме. У реальності кожен універсальний комп’ютер може не лише змоделювати інший універсальний комп’ютер, але й зробити це ефективно. Уповільнення СКАЧАТЬ