Текст книги "Синглетон"

Автор книги: Грег Иган

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)

2050

Около четырех утра я не выдержал и закурил первую за месяц сигарету.

Когда я втянул в легкие теплый дым, у меня застучали зубы, словно контраст вынудил меня заметить, насколько остыло мое тело. Тлеющий красным кончик сигареты – самый яркий сейчас предмет в округе, но если на меня и нацелена камера, то инфракрасная, поэтому я в любом случае виден не хуже костра. Выдыхая дым, я поперхнулся вроде кота, подавившегося комочком шерсти – с первой сигаретой всегда так. Я приобрел эту привычку, когда мне стукнуло аж шестьдесят, и даже через пять лет, на протяжении которых я то курил, то бросал, мои дыхательные пути все еще никак не могли смириться со своим невезением.

Вот уже пять часов я лежал в грязи на берегу озера Потнчартрейн, в нескольких километрах западнее болотистых развалин Нью-Орлеана. Наблюдая за баржей и дожидаясь, пока кто-нибудь на нее вернется. У меня возникло искушение добраться до судна вплавь и все там осмотреть, но мой электронный помощник изобразил на воде ярко-красный круг зоны действия охранного радара и не дал гарантии, что я останусь незамеченным, даже если стану держаться за границей периметра.

Накануне вечером я связался с Франсиной. Разговор оказался коротким и напряженным.

– Я в Луизиане. Кажется, отыскалась зацепка.

– Да?

– Я сообщу, чем все кончится.

– Хорошо.

Я не видел ее во плоти уже почти два года. Множество раз оказываясь вместе в тупике, мы решили разделиться, чтобы расширить поиски: Франсина искала от Нью-Йорка до Сиэтла, а я взял на себя юг. По мере того, как месяц за месяцем уплывал в прошлое, ее твердое решение позабыть обо всех эмоциях ради стоящей перед нами задачи постепенно слабело. Я не сомневался, что в один из вечеров ее, одинокую в унылом номере какого-нибудь мотеля, захлестнуло горе – и не имело значения, что такое же случилось и со мной, месяцем позже или неделей раньше. Потому что мы не пережили этого вместе, не разделили эту боль, не сделали ношу легче. После сорока семи прожитых вместе лет мы начали дрейфовать в разные стороны, хотя у нас и была сейчас единая цель, какой никогда не имелось раньше.

О Джейке Холдере я узнал в Батон-Руже, профильтровав все слухи. Парень напропалую похвалялся в барах. Его приятели, раскрыв рот, узнавали, что он владеет высокотехнологичным эквивалентом надувной куклы и что в голове у этой куклы кое-что (и кое-кто) есть. Очевидно, многим мужчинам импонировал такой шанс.

Холдер производил отвратительное впечатление. Я раздобыл список покупок, сделанных им в течение жизни, и обнаружил в них все нарастающий поток киберфетишистского порно, купленного за последние два десятилетия. Жесткого и с претензиями – половина названий включала слово «манифест». Но примерно три месяца назад поток оборвался. По слухам, он отыскал нечто получше.

Я докурил и энергично пошевелил руками, разгоняя кровь в жилах.

Ее не будет на барже. Насколько мне удалось узнать, она услышала новости из Брюсселя и была уже на полпути в Европу. Путешествие станет трудным, если совершать его самостоятельно, но у меня не имелось причин сомневаться, что у нее нет верных и надежных друзей, которые ей помогут. Слишком уж много устаревших воспоминаний отпечаталось у меня в голове: все эти яростные и бессмысленные ссоры, мелкие проступки, самоувечья. Что бы с ней ни случилось, что бы ни довелось ей испытать, она теперь уже не та сердитая пятнадцатилетняя девчонка, которая отправилась как-то в пятницу в школу, но так и не вернулась.

К тому времени, когда ей исполнилось тринадцать, мы спорили буквально из-за всего. Ее тело не нуждалось в гормональном потоке пубертатного периода, но программы работали неумолимо, имитируя все нейроэндокринные эффекты. Иногда мне казалось, что подвергать ее такому – пытка, и почему бы не отыскать некий волшебный переход сразу к зрелости? – но основным правилом было никогда не регулировать, никогда не вмешиваться, а лишь стремиться к наиболее точной (из всех возможных) симуляции обычного человеческого развития.

О чем бы мы ни спорили, она всегда знала, как заткнуть мне рот. «Я для тебя всего лишь предмет! Инструмент! Папочкин счастливый талисман!» Мол, мне наплевать, кто она или чего хочет, и я создал ее исключительно для того, чтобы избавиться от собственных страхов. (Потом я лежал, не в силах заснуть, и мысленно репетировал неуклюжие контраргументы. Других детей заводили по гораздо более приземленным мотивам: работать в поле, заседать в совете директоров, разогнать скуку, спасти распадающийся брак.) В ее глазах Квасп сам по себе не был ни плохим, ни хорошим – и она отклонила все мои предложения отключить экранирование, потому что в этом случае я слишком легко слез бы с ее крючка. Но я сделал ее уродом по личным и эгоистичным причинам, отделил даже от других ариев исключительно для того, чтобы подарить себе определенный комфорт. «Ты хотел родить одиночку, синглетона? Почему бы тебе не пускать пулю в голову всякий раз, когда ты принимаешь неверное решение?»

Когда она пропала, мы боялись, что ее похитили на улице. Но потом нашли в ее комнате конверт с локаторным маячком, который она извлекла из тела, и запиской: «Не ищите меня. Я никогда не вернусь».

Я услышал шорох шин тяжелой машины, давящих грязь на раскисшей грунтовой дороге слева, и сжался, прячась в кустах. Когда грузовик остановился, негромко лязгнув металлом, от баржи отделилась дистанционно управляемая моторная лодка. Мой виртуальный помощник перехватил обмен данными – пароль и отклик, – но они не позволили бы решить главную задачу: выдать себя за владельца баржи.

Из кабины грузовика выбрались двое. Одним был Джейк Холдер; я не мог разглядеть его лица при свете звезд, но я сидел в нескольких метрах от него в забегаловках и барах Батон-Ружа, и мой помощник знал его соматическую подпись: электромагнитное излучение нервной системы и имплантантов, отклики емкости и индуктивности его тела на небольшие изменения в окружающих полях, слабый гамма-спектр радиоизотопов – как естественных, так и попавших в тело в течение жизни.

Его спутника я не знал, но общее представление вскоре получил. – Тысяча сейчас, – сказал Холдер. – И еще тысяча, когда вернешься. – Он указал на лодку.

Второй выказал подозрительность:

– Откуда мне знать, что оно будет таким, как ты сказал?

– Не называй ее «оно», – предупредил Холдер. – Она не предмет.

Она моя Лилит, моя Ло-ли-та, мой соблазнительный заводной суккуб. – Меня на несколько секунд охватила надежда: я представил, как клиент усмехнется, услышав этот рекламный тон, и опомнится – бордели в Батон – Руже открыто рекламировали секс с машинами, которыми управляли опытные «кукловоды», причем за малую толику названной цены. Как бы он ни воображал секс с настоящим арием, он не мог знать наверняка, что Холдер не управляет телом на барже, и тем же способом. И он вполне может выложить две тысячи за работу Холдера-кукловода.

– Ладно. Но если она не настоящая…

Мой помощник уловил, что деньги перешли из рук в руки, и смоделировал ситуацию достаточно хорошо, чтобы знать, как я на нее отреагирую. «Теперь действуй», – прошептал он мне в ухо. Я подчинился, не размышляя – полтора года назад я выдрессировал себя на мгновенное подчинение его командам, вытерпев всю боль и тошноту, вызванную современной химией. Помощник не мог управлять моими конечностями – такая сложная хирургия оказалась мне не по карману, – однако он накладывал подсказки движений на поле моего зрения, эту систему я разработал, переделав старую программу для обучения хореографии. Я вышел из кустов прямо к лодке.

– Кто это? – вопросил взбешенный клиент.

– Не хочешь трахнуть сперва его, Джейк? – обратился я к Холдеру. – я его подержу. – Есть вещи, которыми я не доверяю управлять помощнику; он задает границы, но лучше позволить мне немного импровизировать, а потом обрабатывать мои действия как еще один компонент окружающей среды.

– Я этого козла никогда в жизни не видел, – ледяным тоном процедил Холдер после секунды ошеломленного молчания. Однако пауза чуть затянулась, что вызвало у клиента подозрение, и когда Холдер потянулся к оружию, клиент попятился, а потом развернулся и побежал.

Холдер медленно направился ко мне, держа в вытянутой руке оружие.

– Ты что задумал? Ты ищешь ее? Угадал? – Его имплантанты составляли карту моего тела – в активном режиме, поскольку не было нужды делать это тайно, – но я часами сидел у него на хвосте в Батон-Руже, и мой помощник знал его тело не хуже архитектурного плана. Теперь, на фоне тускло освещенного звездами силуэта Холдера, он наложил полную схему, обнажив его до мозга, нервов и имплантантов. В моторной зоне коры замерцал рой голубых светлячков, предвещая странное пожатие плечами без очевидной связи с лежащим на спусковом крючке пальцем; прежде чем они достигли интенсивности, которая подаст имплантанту сигнал на выстрел, помощник скомандовал: «Пригнись»,

Выстрел оказался бесшумным, но, выпрямившись, я ощутил запах пороховых газов. Я перестал думать и начал двигаться. Когда Холдер бросился вперед, направляя на меня оружие, я скользнул в сторону, схватил его правую руку и нанес несколько резких ударов по имплантанту на шее. Он был фетишистом, поэтому выбрал объемную модель, намеренно видимую сквозь кожу. Такие имплантанты не имеют жестких краев и довольно гибкие – пусть он и мазохист, но не до такой же степени, – однако если достаточно сильно сдавить даже самую мягкую биосовместимую пену, она станет напоминать кусочек древесины. Вколачивая эту древесину в мышцы его шеи, я вывернул ему вверх предплечье. Он выронил оружие, я нашарил ствол ногой и пинком отправил в кусты.

На ультразвуковой картинке я видел, как вокруг его имплантанта собирается кровь. Я немного подождал, пока ее давление не повысилось, потом ударил снова, и набухшая шишка лопнула, как огромный нарыв. Холдер рухнул на колени, вопя от боли. Я вытащил из заднего кармана нож и приставил к его горлу.

Потом я заставил Холдера снять ремень и связал ему руки за спиной. Подвел его к лодке и, когда мы в нее уселись, предложил дать суденышку все необходимые инструкции. Он угрюмо повиновался. Я же не испытывал никаких эмоций; часть моего сознания все еще настаивала на том, что финансовая операция, на которой я его подловил, была мистификацией и на барже нет ничего такого, чего нельзя найти в Батон-Руже.

Баржа оказалась старой, деревянной, пропахшей консервантом для древесины и неистребимой плесенью. В окна кабины были вставлены листы пластика, но сквозь них я ничего не разглядел. Пока мы пересекали палубу, я интимно прижимал к себе Холдера, надеясь, что если тут имеется система охраны, то она не рискнет про шить пулей нас обоих.

Возле двери кабины он пробормотал: – Не обращайтесь с ней грубо.

у меня похолодела кровь, и я прижал руку ко рту, подавляя непроизвольное всхлипывание.

Я пинком распахнул дверь, но ничего не разглядел в темноте. – Свет! – крикнул я.

Вспыхнули две лампочки – на потолке и возле кровати. Элен лежала обнаженная, прикованная цепями у запястий и лодыжек. Она подняла взгляд, увидела меня и тоненько, жутко завыла.

Я прижал нож к горлу Холдера: – Сними эти штуковины!

– Кандалы?

– Да!

– Не могу. Они без замка. Заварены.

– Где у тебя инструменты?

– Несколько гаечных ключей в грузовике, – ответил он, помедлив. – Все остальное в городе.

Я обвел взглядом кабину, подтолкнул его в угол и велел стоять лицом к стене. Потом опустился на колени возле кровати.

– Ш-ш-ш… Мы вытащим тебя отсюда. – Элен молчала. Я коснулся ее щеки ладонью, она не вздрогнула, но с изумлением уставилась на меня. – Мы тебя вытащим. – Деревянные столбики кровати оказались толще моей руки, а звенья цепи – с мой большой палец. Голыми руками здесь ничего не сделать.

Выражение лица Элен изменилось: я был настоящим, не галлюцинацией.

– Я думала, вы уже перестали верить в меня, – глухо проговорила она. – Разбудили одну из резервных копий. Начали все сначала.

– Я никогда не перестану верить в тебя.

– Ты уверен? – Она всмотрелась в мое лицо. – Думаешь, это грань возможного? И что хуже быть не может? у меня не нашлось ответа на эти вопросы.

– Ты еще помнишь, как надо отключаться перед сменой тела? Она слабо, но торжествующе улыбнулась: «Конечно». Ей пришлось вынести заключение и унижения, но в ее власти всегда оставалась возможность отрешиться от телесных ощущений.

– Не хочешь сделать это сейчас? И оставить все это позади?

– Хочу.

– Скоро ты будешь в безопасности. Обещаю.

– Я тебе верю.

Ее глаза закатились. Я вскрыл ей грудь ножом и извлек Квасп.

***

И я, и Франсина возили в багажниках запасные тела и одежду.

Ариям было запрещено перемещаться авиатранспортом внутри страны, поэтому мы с Элен ехали по шоссе, направляясь в Вашингтон, где нас встретит Франсина. Мы можем попросить убежища в швейцарском посольстве – Изабелла уже запустила официальную процедуру.

По началу Элен молчала, почти робея, словно я был незнакомцем, но на второй день, когда мы пересекли границу Алабамы и Джорджии, постепенно начала раскрываться. Она немного рассказала о том, как перебиралась автостопом из штата в штат, находя случайную работу, за которую платили электронными деньгами, не требуя номера социального страхования и уж тем более биометрического удостоверения личности. «Лучшей работой был сбор фруктов».

Постепенно она завела себе друзей и раскрыла свою суть тем, кому, как она полагала, могла доверять. Она и сейчас не знала точно, предали ее или нет. Холдер отыскал ее во временном лагере под мостом, и кто-то, наверное, дал ему ее точное описание, но не исключено, что Элен опознал случайный знакомый, видевший ее лицо в новостях несколько лет назад. Мы с Франс иной никогда публично не заявляли о ее исчезновении, не расклеивали листовки и не выкладывали информацию на веб-страницах, полагая, что это лишь усилит опасность.

На третий день, когда пересекали обе Каролины, мы снова ехали почти молча. Вид за окнами был ошеломляюще красивым, все поля усеяны цветами, и Элен выглядела спокойной. Наверное, именно этого ей больше всего не хватало – просто безопасности и покоя.

Однако с приближением сумерек я ощутил необходимость высказаться.

– Есть нечто такое, о чем я тебе никогда не рассказывал. Когда я был молод, со мной кое-что произошло.

Элен улыбнулась:

– Только не говори, что ты сбежал с фермы. Надоело доить коров и ты смылся С бродячим цирком?

Я покачал головой:

– Меня никогда не тянуло на приключения. Это было лишь небольшое происшествие. – И я рассказал ей о парне в переулке.

Некоторое время она молчала, размышляя.

– И поэтому ты создал Квасп? Поэтому сделал меня? То есть причиной всему стал тот человек в переулке? – Ее слова прозвучали скорее изумленно, чем сердито.

Я склонил голову. – Извини.

– За что? – вопросила она. – Ты извиняешься за то, что я вообще появилась на свет? – Нет, но…

– Не ты спрятал меня на той барже. Это сделал Холдер.

– Я привел тебя в мир, где есть такие, как он. И то, что я тебя сделал, превратило тебя в мишень.

– А если бы я была из плоти и крови? Думаешь, нет таких же, как он, только алчных до плоти и крови? Или ты искренне веришь, что если бы у тебя был обычный ребенок, то не было бы ни единого шанса, что он сбежит из дома?

Я не сдержался и заплакал.

– Не знаю. Я просто очень сожалею, что сделал тебе больно.

– А я не виню тебя за то, что ты сделал. И теперь стала лучше все

понимать. Ты увидел в себе искру добра и захотел укрыть ее в ладонях, защитить, дать ей разгореться. Я это понимаю. Я не та искра, но это неважно. Я знаю, кто я, и знаю, какие у меня есть возможности выбора, и я рада этому. И еще я рада, что ты дал мне это. – Она приблизилась и сжала мою руку. – Думаешь, мне станет лучше здесь и сейчас только потому, что некая другая версия меня найдет более удачный выход из той же ситуации?

Постепенно я взял себя в руки. Машина подала сигнал, напоминая, что я забронировал номер в мотеле, до которого осталось несколько километров.

– у меня было время о многом подумать, – продолжила Элен. Что бы ни говорил закон или ортодоксы, все арии есть часть человечества. И у меня есть то, чем обладал почти каждый из когда-либо живших. Человеческая психология, человеческая культура, человеческая мораль – и все они развивались с иллюзией, что мы живем в рамках единой истории. Но это не так, поэтому в далекой перспективе чем-то придется пожертвовать. Можешь назвать меня старомодной, но я скорее соглашусь на эксперименты с нашей физической природой, чем откажусь от всей нашей идентичности.

– И какие у тебя сейчас планы? – спросил я, помолчав.

– Мне нужно образование.

– Что ты хочешь изучать?

– Пока еще не выбрала. Есть столько всего разного. Зато я знаю,

чем буду заниматься потом.

– Да? – Машина свернула с шоссе, направляясь к мотелю.

– Ты дал начальный толчок, но этого недостаточно. Есть люди в миллиардах других вероятностных миров, где Квасп еще не изобретен – а природа устроена так, что всегда будут миры без него. Какой нам смысл обладать им, если мы не делимся с другими? Все эти люди заслуживают возможности делать собственный выбор.

– Путешествия между мирами – непростая проблема, – мягко пояснил я. – И сложностей тут на несколько порядков больше, чем при создании Квас па.

Элен улыбнулась, признавая это, но уголки ее губ сложились, образуя такой знакомый упрямый рисунок.

– Дай мне время, папа, – сказала она. – Дай мне только время.

Перевел с английского Андрей НОВИКОВ

© Greg Egan. Singleton. 2002. Печатается с разрешения автора. Повесть впервые опубликована в журнале «Interzone».

Комментарии переводчика

В каком же мире мы живем? Теоретики разработали несколько ответов на этот вопрос – так называемых интерпретаций. В настоящее время большинство физиков склоняется к «интерпретации многих миров» (ИММ), которую мы и рассмотрим более подробно.

Что такое ИММ? Эта интерпретация, связанная с квантовой теорией, известна под многими названиями: "интерпретация Эверетта», "относительного состояния», "мультиисторическая» или "мультивселенная». Автор ее, физик Хью Эверетт-третий, дал свои наименования: «метатеория относительного состояния» или "теория универсальной волновой функции», но после работ Де Витта ее чаще всего называют ИММ.

ИММ включает два предположения и несколько следствий.

Метафизическое предположение: волновая функция не просто кодирует всю информацию об объекте, но существует независимо от наблюдателя и реально является объектом.

Физическое предположение: наблюдатель не играет особой роли, и, следовательно, коллапса волновой функции не происходит. Для нерелятивистских систем хорошим приближением к реальности является волновое уравнение Шрёдингера.

Главное следствие (остальные для краткости опустим) состоит в том, что каждое измерение вызывает разложение, или декогерентность, универсальной волновой функции на невзаимодействующие и по большей части не перекрывающиеся ветви, истории или миры. Эти "истории» образуют ветвящееся дерево, которое объединяет все возможные исходы каждого взаимодействия. Каждое историческое "что если», совместимое с начальными условиями и физическими законами, реализуется.

ИММ есть реформулирование опубликованной Эвереттом в 1957 году теории, рассматривающей процесс наблюдения или измерения целиком в рамках волновой механики квантовой теории, без при влечения дополнительных предположений, как в "копенгагенской интерпретации» (см. ниже). ИММ – это возврат к классическому, доквантовому взгляду на Вселенную, в котором все математические сущности физической теории реальны. Например, в классической физике электромагнитные поля Максвелла или атомы Дальтона считаются реальными объектами. Эверетт обращается с волновой функцией сходным образом. Он также предполагает, что волновая функция во время наблюдения или измерения подчиняется тому же волновому уравнению, что и в остальное время. Это и есть главное предположение ИММ: волновое уравнение соблюдается универсально и всегда.

Эверетт обнаружил, что новая, более простая теория «относительного состояния» предсказывает: взаимодействие между двумя (или более) макросистемами расщепляет объединенную систему на суперпозицию (то есть наложение) продуктов относительных состояний. Любой элемент суперпозиции – а каждый из них есть продукт состояний субсистемы – развивается независимо от других ее элементов. Состояние макросистем, ставших взаимно «сцепленными», становится невозможно понять в изоляции друг от друга, поэтому они должны рассматриваться как одна композитная система. Уже нельзя говорить о состоянии одной (суб)системы в изоляции от другой (суб)системы. Вместо этого мы вынуждены иметь дело с состояниями субсистем относительно друг друга.

Если одной из систем является наблюдатель, а взаимодействием – наблюдение, тогда эффектом наблюдения станет расщепление наблюдателя на несколько копий. Отдельно взятая копия будет наблюдать лишь один из возможных результатов измерения и не подозревать о других результатах и существовании других наблюдателей-копий. Взаимодействие между системами и окружающей средой каждой из них, включая общение между различными наблюдателями в одном и том же мире, вызывает локальное расщепление (или декогерентность) на невзаимодействующие ветви универсальной волновой функции. Таким образом, весь мир весьма быстро расщепляется на взаимно ненаблюдаемые, но одинаково реальные миры.

В соответствии с ИММ все возможные исходы квантового взаимодействия реализуются. Волновая функция, вместо того чтобы коллапсировать в момент наблюдения, продолжает эволюционировать детерминистским образом, охватывая все заключенные внутри нее вероятности. Все исходы существуют одновременно, но более не взаимодействуют друг с другом, а каждый мир-предшественник расщепляется на взаимно ненаблюдаемые, но одинаково реальные миры.

Возникает логичный вопрос: а есть ли другие теории, кроме ИММ? Да сколько угодно. Впрочем, как пишет Прайс, кроме ИММ, ему «неизвестны другие квантовые теории, являющиеся научными в смысле описания модели реальности и свободные от внутренних противоречий».

Возьмем для примера "копенгагенскую интерпретацию». Она постулирует, что наблюдатель подчиняется другим физическим законам, чем не-наблюдатель, а это уже возврат к витализму. Статус волновой функции здесь также допускает двоякое толкование. Если волновая функция реальна, то теория не является локальной (это не смертельно, но неприятно). Если же волновая функция не реальна, то теория не предлагает модели реальности.

Для очистки совести просто перечислю названия других теорий: "скрытых переменных», "квантовой ЛОГИКИ», "растянутой вероятности», "многих разумов» и так далее. Желающие могут попытаться разобраться в них самостоятельно.

Ладно, будет и примерчик. Возьмем многострадальную (во всех отношениях) кошку Шрёдингера: многие о ней хотя бы слышали. Садист-физик (Садист – это тот, кто сажает, правильно? (Прим. авт.)) сажает бедное животное в ящик, снабженный неким устройством, которое выбрасывает смертельную дозу цианида в случае, если происходит некое случайное событие, например, счетчик Гейгера регистрирует распад атома радиоактивного элемента (да-а, их бы фантазию да в мирных целях…). Для простоты вообразим, что закрытый ящик полностью изолирует кошку от окружающей среды. Через некоторое время физик открывает ящик и проверяет, жива кошка или мертва.

В соответствии с "копенгагенской интерпретацией», кошка не является ни живой, ни мертвой до момента, когда ящик будет открыт, вследствие чего волновая функция кошки (а как звучит!) коллапсирует в одну из двух альтернатив: кошка живая или кошка мертвая. По Шрёдингеру, парадокс заключается в том, что кошка, предположительно, знала, жива ли она, еще до того, как ящик был открыт. По теории ИММ, устройство расщепляется на два состояния (цианид выпущен или не выпущен) в момент радиоактивного распада, который является термодинамически необратимым процессом. Когда «цианид-да-/-цианид-нет» взаимодействует с кошкой, та расщепляется на два состояния живая или мертвая. С точки зрения выжившей кошки, она обитает в другом мире относительно своей покойной копии. Наблюдатель расщепляется на две копии, только когда ящик открывается, и эти копии различаются состоянием кошки.

Кошка расщепляется, когда устройство срабатывает, причем необратимо. Наблюдатель расщепляется, когда они открывают ящик. Живая кошка понятия не имеет о том, что наблюдатель расщепился, равно как не сознает, что в соседнем, «отщепившемся» мире находится мертвая кошка. Наблюдатель же может прийти к выводу (уже после события, осмотрев механизм выброса цианида или заглянув в память кошки), что кошка расщепилась до того, как ящик был открыт.

Покончив С объяснением одной из заложенных в повесть идей, рассмотрим суть второй идеи квантовый компьютер и принципы его работы.

Квантовый компьютер – это (пока) гипотетическая машина, производящая вычисления, основанные на поведении частиц на субатомном уровне. Такой компьютер теоретически будет в миллионы раз мощнее любых современных. Это станет возможно благодаря тому, что единицы данных в нем могут существовать более чем в одном состоянии одновременно. В каком-то смысле машина будет «обдумывать» несколько идей одновременно, и каждая такая «мысль» будет независима от остальных, хотя все они и произошли от одного и того же набора частиц. Базовой единицей данных в КК является кубит.

Наибольшая трудность в создании КК связана с тем, что заставить частицы вести себя должным образом в течение значительного отрезка времени чрезвычайно сложно. А из-за малейшего внешнего воздействия машина перестает вести себя «по-квантовому» и переходит в режим «одной мысли», как у обычного компьютера. Такой помехой могут стать электромагнитные поля, физическое перемещение или даже очень слабый электрический разряд.

Кубит (кьюбит) – это квантовый бит, аналог двоичного числа, бита, из классического компьютера. Подобно тому как бит является базовой единицей информации в классическом компьютере, так и кубит есть базовая единица информации в квантовом компьютере (КК).

Такой компьютер может использовать элементарные частицы (например, электроны или фотоны), у которых заряд или поляризация служат репрезентацией О и/или 1. Каждая из таких частиц называется кубит, а их природа и поведение являются основой квантовых вычислений. Два наиболее важных аспекта квантовой физики – это принципы суперпозиции и сцепления.

Представим кубит как электрон в магнитном поле. Его спин (вращение) может быть направлен или вдоль поля (состояние «спин-вверх»), или навстречу полю (состояние «спин-вниз»). Изменить состояние спина можно с помощью импульса энергии, например, лазера. Допустим, на это мы потратим 1 единицу энергии лазера. Но что если мы используем лишь 0,5 единицы энергии лазера и при этом полностью изолируем частицу от всех внешних влияний? Тогда по законам квантовой физики частица войдет в суперпозицию (наложение) состояний, в которой она ведет себя так, словно находится в обоих состояниях одновременно. Каждый из наших кубитов может находиться в суперпозиции как О, так и 1. Отсюда число вычислений, которые может произвести КК, есть 2", где n – количество использованных кубитов. КК из 500 кубитов будет иметь потенциал до 2500 параллельных вычислений за каждый шаг – это число неизмеримо больше числа атомов в известной Вселенной! Причем это будут истинно параллельные вычисления, а не много процессоров, работающих одновременно в современных компьютерах.

Но как эти частицы будут взаимодействовать? Через так называемое квантовое сцепление.

Частицы, которые в какой-то момент взаимодействовали, сохраняют определенную связь и могут быть сцеплены в пары в ходе процесса, называемого корреляцией. Знание состояния спина одной из сцепленных частиц (вверх или вниз) позволяет понять, что у второй частицы он противоположный. Но еще поразительнее то, что из-за феномена суперпозиции измеряемая частица до момента измерения не имеет четкого направления спина, а находится одновременно в состояниях «спин-вверх» и «спин-вниз». Состояние спина измеряемой частицы определяется в момент измерения и передается сцепленной частице, которая одновременно приобретает противоположное направление спина. Это реальный феномен (Эйнштейн назвал его «призрачное воздействие на расстоянии»), механизм которого пока не может объяснить ни одна теория – его просто следует принимать как факт. Квантовое сцепление позволяет кубитам, даже разведенным на огромное расстояние, мгновенно взаимодействовать, причем скорость процесса не лимитируется даже скоростью света. Независимо от расстояния, коррелированные частицы остаются сцепленными до тех пор, пока они изолированы.

Взятые вместе квантовая суперпозиция и сцепление порождают огромную вычислительную мощь. 2-битовый регистр обычного компьютера может хранить в конкретный момент лишь одну из четырех бинарных конфигураций (00, 01, 10 или 11). А 2-кубитовый регистр КК может хранить все четыре числа одновременно, потому что каждый кубит представляет два значения. При добавлении новых кубитов вычислительная мощность возрастает экспоненциально.

Андрей НОВИКОВ