سيث لويد: حساب كل العالم. هناك بالفعل الكثير من الإصدارات لما سيكون عليه المستقبل، والتفرد هو مجرد واحد منها
22 يومًا في موسكو، بعد إلقاء محاضرة لسيث لويد، الأستاذ والفيزيائي الشهير الذي يشارك في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية. وصل إلى موسكو كضيف خاص لمؤتمر دولي آخر حول تقنيات الكم، نظمه مركز الكم الروسي. واشتهر لويد بكتابه "برمجة الكون" الذي يؤكد فيه أن الكون عبارة عن حاسوب كمي عظيم يمكنه خلق الأشياء بأي ثمن. تحدثت Look At Me مع العالم الشهير حول الاحتياجات الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية، وكيف يقضي الفيزيائيون أوقات فراغهم، ولماذا يعتبر العلم غير تقليدي.
سيث لويد
أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومبتكر نموذج الكمبيوتر الكمي
لماذا تهتم بأن العالم هو جهاز كمبيوتر؟
يتكون العالم كله من ذرات، ولكن من المهم أن نفهم أن جميع الأجزاء تحتوي على معلومات، فإذا اصطدم جزأين أوليين، على سبيل المثال، فإن هذه الأجزاء من المعلومات تتحول في سياق هذه العملية. يمكننا أن نفكر في الكون على أنه مكون من ذرات، وليس بالطريقة التقليدية للنظر إلى الكلام، ولكن يمكننا أيضًا أن نفكر في الذرات كشيء يخزن المعلومات ويعالجها، مثل الكمبيوتر. أحاول اختراع وإنشاء حواسيب كمومية وتخزين المعلومات في ذرات، أو ذرات، وبالتالي تسريع العمليات الحسابية، وإذا أصبحنا حواسيب كمومية، فسيتعين علينا ببساطة أن نحاول دمج الذرات والحساب بطريقة مختلفة. لقد تعاملت مع تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية من وجهة نظر التكنولوجيا، لكنني أدركت بعد ذلك أننا على وشك الانخراط في عملية الحساب، التي أدت إلى إنهاء الكون منذ فترة طويلة.
ما هي نظريتك حول حقيقة أن الكون عبارة عن كمبيوتر كمي يغير حياتك اليومية؟ وكيف يمكنك تغيير تصورات الناس عن العالم الزائد؟
لنفترض أن الكون يتكون من جزيئات من الطاقة، ويمكننا أيضًا أن نقول إنه يتكون من البتات، وهي جزيئات المعلومات. وبما أننا نفهم أن الكون يقوم بحساب المعلومات ومعالجتها، فإن النظرة إلى العالم تتغير على الفور. أولا وقبل كل شيء، يساعد هذا النهج على توضيح الخطابات التي، عندما تفسرها نظريات أخرى، لم تعد غامضة. على سبيل المثال، لا يزال من المستحيل التنبؤ بدقة بأصل الحياة على الأرض. حقيقة الحياة هي معالجة المعلومات، والتي تعتمد على الحمض النووي، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات ويبرمج جميع أجهزة الجسم بحيث تعمل بالطريقة التي تعمل بها. إذا كنت تفكر في الحياة باعتبارها معالجة للطاقة ومعالجة المعلومات، يصبح من الواضح أن العالم يمكن أيضًا اعتباره معالجة للطاقة والمعلومات. من الطبيعي أن تلقي الحياة باللوم على هذا الدين للعالم أجمع.
D-Wave - واحدة من الأوائل
أجهزة الكمبيوتر الكمومية التجارية
ما هي الحسابات المعقدة التي تم إجراؤها بمساعدة أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأصلية التي تعمل بها؟
معظم أجهزة الكمبيوتر الكمومية صغيرة وضعيفة. وهم يعملون حتى الآن على مئات العمليات بأعداد صغيرة، بالعشرات. ومع ذلك، مع هذه الجهود، يمكننا أن نتعلم الكثير عن كيفية معالجة المعلومات على المستوى المجهري. هناك أيضًا أجهزة كمبيوتر كمومية متخصصة. على سبيل المثال، يعتمد جهاز الكمبيوتر الذي أنشأته شركة D-Wave على تصميم توصلت إليه أنا وطالبي منذ حوالي 10 سنوات ولم نقتنع بصحة ذلك. ويمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية هذه إجراء حسابات معقدة للغاية وتكون بمثابة الأساس.
إذا ظهرت أجهزة الكمبيوتر الكمومية القديمة، فكيف يمكننا إصلاحها؟
هناك عدد من المناطق التي تكون فيها أجهزة الكمبيوتر هذه راكدة. واحدة من أكثرها وضوحًا هي مدمرة: يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لفك رموز الإنترنت وكلمات المرور لبطاقات الائتمان. أحب تصفح المتاجر عبر الإنترنت وأنا واثق من أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية لن تمثل مشكلة لأي شخص. بالإضافة إلى ذلك، هناك وظيفة أخرى مثيرة للاهتمام: يمكننا استخدامها لمحاكاة بعض المواقف الطبيعية، والعمليات في الذرات، والتي ستساعدنا على معرفة المزيد عن العلاقة بالكون.
ومؤخرًا، أدركت أنا وزملائي أيضًا أنه يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لتتبع كميات كبيرة من المعلومات. على سبيل المثال، لو كانت هناك قاعدة بيانات تحتوي على بيانات وراثية عن جميع سكان الأرض، فستكون هناك قاعدة بيانات تحتوي على كمية كبيرة من المعلومات التي تبلغ قيمتها مليارات الدولارات. يمكن أن تساعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية في تحديد الأنماط في قاعدة البيانات هذه بطريقة لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر التقليدية القيام بها. ومن ناحية أخرى، هناك مشكلات معقدة تتعلق بالخصوصية الغذائية، لذلك، على سبيل المثال، لا أريد بالتأكيد أن تفقد شركات الأدوية معلومات حول بياناتي الجينية. إذا تمكنا من استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لتتبع البيانات حول الجينات والسكان وبالتالي ضمان حماية البيانات الخاصة ومعرفة أنماط النوم، فقد يساعدنا ذلك في التعرف على الحياة على الأرض.
إذا كان من الممكن رؤية الذرات ككائنات، فمن الصعب جدًا رسم خط فاصل بين نور الطبيعة ونور أجهزة الكمبيوتر. هل تعتقد أنه في المستقبل سيكون هناك ذكاء فريد وتفرد تكنولوجي؟
أعرف راي كورزويل، وهو يعيش في مكان ليس بعيدًا عني، وهو فتى متوحش وموهوب. يتزايد عدد سكان الأرض بمعدل أسي. منذ ألف عام، تقاتل سكان الأرض منذ حوالي مائة ألف عام، وفي وقت ما – منذ حوالي 10-15 عامًا. اتضح أنه بحلول عام 2080، سيكون عدد السكان رائعا ببساطة، لكن من غير المرجح أن يحدث هذا. الأمر نفسه ينطبق على المعلومات – يزداد عدد حالات سرطان الجلد، وسرعان ما يقترب عدد الحالات من اللانهاية. أنا لست متفائلاً مثل راي كورزويل، ولا أعتقد أن التفرد يمكن أن يحدث. وعندما يأتي ذلك، في رأيي، سيكون هناك المزيد من الخراب من عالم جديد معجزة.
هناك بالفعل العديد من الإصدارات لما سيحدث في المستقبل، ولكن التفرد هو مجرد واحد منها. كيف سيكون الأمر في المستقبل عندما تظهر أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأكثر قوة؟
من الجنون أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ستصبح أكثر فائدة في المستقبل، لكن يبدو أنني لا أعرف ما يكفي لأقول ما سيحدث مع تقنيات العالم في المستقبل. أعتقد أنه عندما نتحدث عن المستقبل، يمكننا أن نقتبس من جيمس براون: "يجب أن يكون غير تقليدي". هدفي الرئيسي في المستقبل القريب هو الانخراط في العلم والتخلص من هذا الرضا. لقد كنت محظوظًا بما فيه الكفاية للعمل في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لأن الناس هناك مشغولون دائمًا بخطب مذهلة، وأحيانًا إلهية، وأحيانًا جديدة. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في العالم هو التعرف على ما هو جديد، وما هو رائع.
تتحدث كثيرًا في محاضراتك عن تدفق الثورات التكنولوجية إلى عالمنا. ما مدى اهتمامك باحتياجات الثورات التكنولوجية في دول العالم الثالث؟ وحتى كل الثورات التكنولوجية حدثت في البلاد الغربية...
"... بناء فهم للعالم"
حسنا، لدينا مرض التصلب العصبي المتعدد. بويارسكي - القطرة أكثر أناقة، وموسيقى لويد - نيل مورس - هي أيضًا نتيجة العمل الإبداعي، ولكن:
لذيذ جدا وطازج. بالطبع، "يمكننا أن نمثل سلوك العالم كله"، لأن من طبيعتنا أن نمثل، وأن نرث، مثل الفنانين ("العالم كله مسرح")، أن نتفاعل... وهنا نطلب مفهوم جديد لـ "ناقل المعلومات" : yakscho Vectori Stayv Parvitatziyno للأنظمة غير الشخصية لـ Yak Bi "مباشرة واحدًا تلو الآخر I" "المسكوني Compirater Lloyd" (؟) Snaken ї ї їinformasy "Innov" I "pd" مباشرة وفقًا لـ "ناقل المعلومات. وفقًا لقائمة الليزر، في بداية التفاعل المتبادل. حسنًا، دعنا نخرج... لكي تكون "معقولًا"، عليك أن تجد نفسك في المكان المناسب في الوقت المناسب، نظرًا لأن الانتقال البسيط لـ "نواقل المعلومات" هو إما "تظليل" لـ "الهدف القشري" - وكأن هناك آفاقاً واعدة لبرنامج (تخطيط مسار التنفيذ) نوم بلا هدف!!!) - لن يتغير شيء.
مرة أخرى، يمكنك رؤية جيوب كبيرة من الذاكرة مثل كوكب الشمس أو مجرد نيزك أو مذنب. مثل هذه الأقراص المضغوطة من المادة المظلمة وFlashki وmi - حلم الخلود - methushka RAMs - تمثل جزءًا من الكون. بارد جدا! شكرًا لفيدير أولكسندروفيتش، وهو قروي روسي بسيط لا يزال يدحض العلوم الزائفة من خلال العلم:
- والسؤال الرئيسي بسيط - الطبيعة، أمنا، تحتاج إلى الحماية - وهذه المعلومات لجميع الأجيال القادمة. لذا، يبدو لي أن كمية المعلومات الجديدة في الكون الفلكي = ثابت؟ ولا توجد معلومات جديدة ومرحلة الانحطاط وتفكك المادة (كما هو الحال هنا ...) والجسر إلى خلق الجديد - ثم في نفس الوقت إلى "كمه"؟ "العصور القديمة" وبالتالي... حامل الساعة الذي اخترعناه؟ حتى بدون معلومات - لا يوجد وقت كافي!؟ يجب عليك إلقاء نظرة على والد يوري إيفانوفيتش مانين، وعالم الرياضيات أندريه كولموجوروف وستيفن ويليام هوكينج، وإلا فإن "طلاب MDU يقومون بمعظم غسيل الملابس على الإنترنت"، ولكن لماذا؟ .
"الحكمة اغفر لي"؟!.
ملاحظة.
1 استغلال، بالإضافة إلى الكلمات "vsvesvit"، "قابلية الطي"، "التهم"، فمن الممكن (والعمل!) "المصطلحات"، "الاستعداد"، "الامتثال"، "الضرورة"، "الاكتمال"...؛
2 لم يعد من المألوف بالنسبة لنا أن نعتنق الدين في مقابلة، ولكن بالنسبة لك؟؛
3 نقاط 1 و 2 كان من الممكن إتقان أتباع التجريبية (الترجمة الروسية - هـ) ؛
4 قصة للصحافة من النقطة 1 وجوجل - تُظهر تحيزًا واضحًا، حسنًا، لقد تم إنفاق عدد لا يحصى من البنسات على جهاز كمبيوتر كمي، وسيكون هناك ن ov krasovki من New Balance (أسود! وكان القط بوريس يستعد) بعد النقل الآني إلى موسكو، تنبعث منه رائحة كريهة مثل مقبض الكرة الخاص بك - سوف يهتز، وإذا أصبحت مملة، سيكون هناك "podiya الكم لمدة ساعة واحدة" (أيضًا الفيزياء) chna chi بالفعل، Seth؟) "لانتباه الجميع" إلى Lloyd's All-World.
حظا سعيدا لويد - رائع جدا! سوف تشعل النار فيه! رائع!
PS2
مجرد التفكير في ذلك! الأشخاص الذين لا يفهمون كيف يتم التحكم في راعي المعلومات في الدماغ - هذا كل شيء. وعلى جهاز الكمبيوتر الخاص به، يقوم بتحليل "كمبيوتر العالم" بنفس الدماغ.
الائتمان: مركز الكم الروسي، سيرجي بيلوسوف وفيكتور أورلوفسكي للمساعدة في إعداد المنشور.
ترجمة موقف
محرر أنا. ليسوف
محرري مركز الكم الروسي أ. سيرجيف، د. فالاليف
مشروع كيريفنيك أ. بولوفنيكوفا
مدقق لغوي ه. سميتانيكوفا
تخطيط الكمبيوتر م.بوتاشكين
رسم توضيحي للغلاف GettyImages/Fotobank.ru
© سيث لويد، 2006
© النسخة الروسية، ترجمة، تصميم. شركة ذات مسؤولية محدودة "ألبينا غير الخيالية"، 2013
مخصص للرابع
بكل سرور أكتب هذه المقدمة الخاصة لنشر كتاب "برمجة العالم" للروس. أود أن أشكر سيرجي بيلوسوف، وإيفجين ديملر، وميشا لوكين وجميع الزملاء من مركز الكم الروسي الذين ساعدوا في إتاحة نشر هذه الترجمة الروسية. يعد مركز الكم الروسي استثمارًا تقدميًا جديدًا يحافظ على التقليد الروسي العظيم في العلوم الأساسية. لقد قدم خلفاء المركز بالفعل مساهمات مهمة في نظرية وممارسة معالجة المعلومات الكمومية، والتي تعد أحد الموضوعات الرئيسية في كتابي. إنني أراقب هذه المنظمة العلمية بفارغ الصبر لتحقيق إنجازات علمية عظيمة ومعجزة جديدة.
تكمن فكرة “برمجة الكون” في أننا مسؤولون عن فهم الكون من حيث معالجة المعلومات، والتي يجب أن تتم على المستوى الأساسي. في الوصف المادي التقليدي للكون، الكمية الرئيسية هي الطاقة. ومع ذلك، فقد أدركنا مؤخرًا أن المعلومات ذات قيمة مهمة. وكما نقول معادلة أينشتاين الشهيرة E= مولودية²، كل المادة مصنوعة من الطاقة. إلا أن المعلومات تحدد الشكل الذي يتخذه الكلام، وتحدد التحولات التي تمر بها الطاقة. الأعماق لها كل الضوء الخاص بها - إنها رقصة من الأشكال والأصوات التي تنقر، حيث تكون الطاقة والمعلومات شريكين متساويين. إن العالم في جوهره عبارة عن كمبيوتر عملاق تحتوي فيه كل ذرة وكل عنصر من عناصر الجلد على معلومات، وكلما اصطدمت ذرتان أو جزيئتان تغيرت قيمهما. إن الطبيعة الحسابية للعالم كله تعطي بداية ارتباكه وتعقيده: كل ما يمكن إحصاؤه - كل ما يمكن أن يكشفه أذهاننا، ويرشدهم - موجود هنا في العالم كله.
لقد كتب علماء الرياضيات الروس أيضًا الكثير من المعجزات في نظرية المعلومات. كانت أعمال أندريه ميكولاوفيتش كولموغوروف مهمة أيضًا في هذا الكتاب: كان كولموغوروف أحد مؤسسي النظرية الجالوسية للمعلومات الخوارزمية، والتي تؤكد أن المعلومات يمكن أن تكون ذات أهمية بالنسبة لي وهي الدفع، ثم من خلال الدفع. تعتبر نظرية قابلية الطي التي وضعها كولموجوروف الأساس الطبيعي لنظرية الحساب وإنشاء قابلية الطي، والتي تمت مناقشتها في هذا الكتاب. وفي بقية الأوقات، قدم الروس مساهمة مهمة في نظرية المعلومات الكمومية والحسابات الكمومية. ميكانيكا الكم هي فرع من فروع الفيزياء يتعامل مع سلوك الكلام والطاقة في أبسط أشكالها. في جوهرها، إنها مثيرة للدهشة وغير بديهية: الأجزاء لها تشابه في المظهر، والأجزاء مفصولة عن الجسيمات - هذه ثنائية جسيمية-ويلوفية. يمكن أن يتواجد إلكترون واحد في مكانين في نفس الوقت، وبدون الكلام، وهو أمر مستحيل بالنسبة لظاهرتنا الكلاسيكية، نتوقع حقًا أن نشعر بالضغط. Vsesvit ليس مجرد جهاز كمبيوتر. من خلال طبيعته فهو كمبيوتر ميكانيكي الكم. إن المغنية الكمومية المرتبطة بمعالجة المعلومات تمنح الكون استقراره وقوته وتعقيده بشكل مباشر.
لقد كنت سعيدًا ببدء مسيرتي العلمية في الثمانينيات، في الوقت الذي بدأ فيه الشعب الروسي والراديان في تجاوز الحدود بعد عقود عديدة من الانفصال عن العالم. فبالإضافة إلى الكشف عن كنز المعلومات العلمية الأساسية، والذي كان يُنشر سابقًا باللغة الروسية فقط، فقد أعطى الكتاب الآن للخطاب العلمي روحًا فريدة ومعجزة. في شبابي، قرأت تولستوي ودوستويفسكي، وبالتالي كنت على دراية بثروة الجدل الفكري الروسي، لكنني لم أشارك من قبل في العلوم العلمية الفائقة الروسية الحالية، عندما يبدأان وبنغمات مرتفعة، إذا تم طرحهما على الطاولة. بقبضاتهم، إذا استطاعوا كسر القلوب. عن ابنتي، ولكن هكذا، إذا قررت العائلة أن تتغير، فسنصبح أصدقاء مرة أخرى. إن التحيز والمثابرة والظهور الودي للمشاكل الأساسية هو محور الروح الحقيقية للعلم! وأنا على يقين من أن الطبعة الروسية من كتاب "برمجة الكون" ستؤدي إلى ظهور صيغ علمية رائعة.
سيث لويد
أبل وفسيسفيت
بدأت قائلة: "على قطعة خبز جميلة". كانت كنيسة دير النساء في القرن السابع عشر، حيث كان معهد سانتا في يدرس أنظمة الطي، مليئة بالمستمعين غير العاديين: الفيزيائيون وعلماء الأحياء والاقتصاديون وعلماء الرياضيات، بما في ذلك العديد من الحائزين على جائزة نوبل. طلب مني أحد آباء الفيزياء الفلكية والجاذبية الكمية، جون أرشيبالد ويلر، أن ألقي محاضرة حول موضوع "كل شيء من الصفر". لقد قبلت ويكليك. عندما أقف أمام الجمهور، بدأت أشك فيما يحدث، لكن لم يكن هناك مكان أذهب إليه. أخذت التفاحة من يدي.
تابعت كلامي وأنا أرمي التفاحة في مهب الريح بعصبية: "الخطابات تأتي من المعلومات ومن المعارك". – هذه التفاحة شيء جيد. غالبًا ما يرتبط التفاح بالمعلومات. بادئ ذي بدء، التفاحة هي ثمرة المعرفة، "النكهة القاتلة التي جلبت الموت وكل معاناتنا إلى الأرض". يحمل معلومات عن الخير والشر. وفي وقت لاحق، أظهر مسار التفاحة أثناء سقوطها لنيوتن قوانين الجاذبية العالمية، والسطح المنحني للتفاحة هو استعارة لساعة أينشتاين المنحنية. الأقرب إلينا هم أولئك الذين، في الشفرة الوراثية المسجلة في التفاح الحقيقي، قاموا ببرمجة بنية التفاح المستقبلي. وهناك أمر آخر، لا يقل أهمية، وهو قوة التفاحة: فهي تساعد على إطلاق الطاقة المجانية – السعرات الحرارية الغنية بالطاقة، وهي الطريقة التي يعمل بها جسمنا. أنا قليلا في قطعة من التفاح.
من الواضح أن هذه التفاحة تحتوي على معلومات من أنواع مختلفة. كم يحمل؟ كم عدد الرهانات لديه؟ وضعت التفاحة على الطاولة والتفتت إلى اللوحة لأحصل على استراحة سريعة. "إنه لأمر رائع عدد الضربات التي تلقتها التفاحة منذ بداية القرن العشرين، حيث أن كلمة "bit" نفسها لم تكن موجودة. قد تظن أن التفاحة تنتقم من المعارك، لكن الأمر ليس كذلك. في الواقع، يبدو أن قوانين ميكانيكا الكم، التي تحكم جميع الأنظمة الفيزيائية، تتطلب أكثر من طرف واحد من الخرزات لتحديد الحجم المجهري للتفاحة وجميع ذراتها. جلد الذرة، أو بتعبير أدق، قدرته على الانتقام من أكثر من بضعة معارك؛ كل دورة نووية لنواة الذرة توفر بتًا واحدًا. لذلك، هناك رهانات أكثر بكثير في التفاحة، وهناك ملايين المليارات من الأصفار وواحد في الذرات.
التفت إلى الجمهور. لم يكن هناك تفاحة على الطاولة. لا مشكلة! من أخذها؟ تعجب ويلر مني بدون توربو. كما أن إدانة موراي جيلمان، الحائز على جائزة نوبل ومنشئ الكوارك وأحد أبرز علماء الفيزياء في العالم، لم تعكس نفس المشاعر.
"لا أستطيع المضغ بدون تفاحة. قلت أنا وأنا: "إذا لم يكن هناك هدف، فلن تكون هناك معارك".
لقد استهلك إضرابي عن الطعام أكثر من بضع ريشات: مبتسمًا، قام المهندس من مركز ما قبل التزلج في Bell Labs بمد تفاحتي. أخذتها ورفعتها فوق رأسي، وصرخت لكل من يجرؤ على القيام بمحاولة سرقة أخرى. هذه رحمتي. بدا لي أن كل شيء على ما يرام.
"برمجة العالم. "الكمبيوتر الكمي وعلوم المستقبل": رواية ألبينا الواقعية؛ موسكو؛ 2014
ردمك 978-5-91671-270-4، 978-5-91671-324-4
خلاصة
غلاف ذرة الكون، وليس فقط الأجسام العيانية المختلفة التي تحفظ المعلومات. يمكن وصف أعمال التفاعل بين الذرات بأنها عمليات منطقية أولية تغير قيم البتات الكمومية - الوحدات الأولية للمعلومات الكمومية. يتيح لك النهج المتناقض والواعد لـ Seth Lloyd تطوير التغذية بأناقة حول التعقيد المطرد للكون: حتى البرنامج القصير أثناء تجربتك على الكمبيوتر يمكن أن يمنحك أفضل النتائج. يجمع الكون المعلومات باستمرار، كونه حاسوبًا كميًا كبيرًا الحجم، فهو يحسب مستقبله بشكل مطرد. ويمكن اعتبار الأفكار الأساسية مثل حياة الناس، وحالة التكاثر، التي تظهر في العقل، بمثابة أحدث الثورات في معالجة المعلومات.
سيث لويد
برمجة فسيفيت. الكمبيوتر الكمي وعلوم المستقبل
الائتمان: مركز الكم الروسي، سيرجي بيلوسوف وفيكتور أورلوفسكي للمساعدة في إعداد المنشور.
ترجمة موقف
محرر أنا. ليسوف
محرري مركز الكم الروسي أ. سيرجيف، د. فالاليف
مشروع كيريفنيك أ. بولوفنيكوفا
مدقق لغوي ه. سميتانيكوفا
تخطيط الكمبيوتر م.بوتاشكين
رسم توضيحي للغلاف GettyImages/Fotobank.ru
© سيث لويد، 2006
© النسخة الروسية، ترجمة، تصميم. شركة ذات مسؤولية محدودة "ألبينا غير الخيالية"، 2013
* * *
مخصص للرابعPeredmova للمؤلف قبل النسخة الروسية
بكل سرور أكتب هذه المقدمة الخاصة لنشر كتاب "برمجة العالم" للروس. أود أن أشكر سيرجي بيلوسوف، وإيفجين ديملر، وميشا لوكين وجميع الزملاء من مركز الكم الروسي الذين ساعدوا في إتاحة نشر هذه الترجمة الروسية. يعد مركز الكم الروسي استثمارًا تقدميًا جديدًا يحافظ على التقليد الروسي العظيم في العلوم الأساسية. لقد قدم خلفاء المركز بالفعل مساهمات مهمة في نظرية وممارسة معالجة المعلومات الكمومية، والتي تعد أحد الموضوعات الرئيسية في كتابي. إنني أراقب هذه المنظمة العلمية بفارغ الصبر لتحقيق إنجازات علمية عظيمة ومعجزة جديدة.
تكمن فكرة “برمجة الكون” في أننا مسؤولون عن فهم الكون من حيث معالجة المعلومات، والتي يجب أن تتم على المستوى الأساسي. في الوصف المادي التقليدي للكون، الكمية الرئيسية هي الطاقة. ومع ذلك، فقد أدركنا مؤخرًا أن المعلومات ذات قيمة مهمة. وكما نقول معادلة أينشتاين الشهيرة E= مولودية²، كل المادة مصنوعة من الطاقة. إلا أن المعلومات تحدد الشكل الذي يتخذه الكلام، وتحدد التحولات التي تمر بها الطاقة. الأعماق لها كل الضوء الخاص بها - إنها رقصة من الأشكال والأصوات التي تنقر، حيث تكون الطاقة والمعلومات شريكين متساويين. إن العالم في جوهره عبارة عن كمبيوتر عملاق تحتوي فيه كل ذرة وكل عنصر من عناصر الجلد على معلومات، وكلما اصطدمت ذرتان أو جزيئتان تغيرت قيمهما. إن الطبيعة الحسابية للعالم كله تعطي بداية ارتباكه وتعقيده: كل ما يمكن إحصاؤه - كل ما يمكن أن يكشفه أذهاننا، ويرشدهم - موجود هنا في العالم كله.
لقد كتب علماء الرياضيات الروس أيضًا الكثير من المعجزات في نظرية المعلومات. كانت أعمال أندريه ميكولاوفيتش كولموغوروف مهمة أيضًا في هذا الكتاب: كان كولموغوروف أحد مؤسسي النظرية الجالوسية للمعلومات الخوارزمية، والتي تؤكد أن المعلومات يمكن أن تكون ذات أهمية بالنسبة لي وهي الدفع، ثم من خلال الدفع. تعتبر نظرية قابلية الطي التي وضعها كولموجوروف الأساس الطبيعي لنظرية الحساب وإنشاء قابلية الطي، والتي تمت مناقشتها في هذا الكتاب. وفي بقية الأوقات، قدم الروس مساهمة مهمة في نظرية المعلومات الكمومية والحسابات الكمومية. ميكانيكا الكم هي فرع من فروع الفيزياء يتعامل مع سلوك الكلام والطاقة في أبسط أشكالها. في جوهرها، إنها مثيرة للدهشة وغير بديهية: الأجزاء لها تشابه في المظهر، والأجزاء مفصولة عن الجسيمات - هذه ثنائية جسيمية-ويلوفية. يمكن أن يتواجد إلكترون واحد في مكانين في نفس الوقت، وبدون الكلام، وهو أمر مستحيل بالنسبة لظاهرتنا الكلاسيكية، نتوقع حقًا أن نشعر بالضغط. Vsesvit ليس مجرد جهاز كمبيوتر. من خلال طبيعته فهو كمبيوتر ميكانيكي الكم. إن المغنية الكمومية المرتبطة بمعالجة المعلومات تمنح الكون استقراره وقوته وتعقيده بشكل مباشر.
لقد كنت سعيدًا ببدء مسيرتي العلمية في الثمانينيات، في الوقت الذي بدأ فيه الشعب الروسي والراديان في تجاوز الحدود بعد عقود عديدة من الانفصال عن العالم. فبالإضافة إلى الكشف عن كنز المعلومات العلمية الأساسية، والذي كان يُنشر سابقًا باللغة الروسية فقط، فقد أعطى الكتاب الآن للخطاب العلمي روحًا فريدة ومعجزة. في شبابي، قرأت تولستوي ودوستويفسكي، وبالتالي كنت على دراية بثروة الجدل الفكري الروسي، لكنني لم أشارك من قبل في العلوم العلمية الفائقة الروسية الحالية، عندما يبدأان وبنغمات مرتفعة، إذا تم طرحهما على الطاولة. بقبضاتهم، إذا استطاعوا كسر القلوب. عن ابنتي، ولكن هكذا، إذا قررت العائلة أن تتغير، فسنصبح أصدقاء مرة أخرى. إن التحيز والمثابرة والظهور الودي للمشاكل الأساسية هو محور الروح الحقيقية للعلم! وأنا على يقين من أن الطبعة الروسية من كتاب "برمجة الكون" ستؤدي إلى ظهور صيغ علمية رائعة.
سيث لويد
مقدمة
أبل وفسيسفيت
بدأت قائلة: "على قطعة خبز جميلة". كانت كنيسة دير النساء في القرن السابع عشر، حيث كان معهد سانتا في يدرس أنظمة الطي، مليئة بالمستمعين غير العاديين: الفيزيائيون وعلماء الأحياء والاقتصاديون وعلماء الرياضيات، بما في ذلك العديد من الحائزين على جائزة نوبل. طلب مني أحد آباء الفيزياء الفلكية والجاذبية الكمية، جون أرشيبالد ويلر، أن ألقي محاضرة حول موضوع "كل شيء من الصفر". لقد قبلت ويكليك. عندما أقف أمام الجمهور، بدأت أشك فيما يحدث، لكن لم يكن هناك مكان أذهب إليه. أخذت التفاحة من يدي.
تابعت كلامي وأنا أرمي التفاحة في مهب الريح بعصبية: "الخطابات تأتي من المعلومات ومن المعارك". – هذه التفاحة شيء جيد. غالبًا ما يرتبط التفاح بالمعلومات. بادئ ذي بدء، التفاحة هي ثمرة المعرفة، "النكهة القاتلة التي جلبت الموت وكل معاناتنا إلى الأرض". يحمل معلومات عن الخير والشر. وفي وقت لاحق، أظهر مسار التفاحة أثناء سقوطها لنيوتن قوانين الجاذبية العالمية، والسطح المنحني للتفاحة هو استعارة لساعة أينشتاين المنحنية. الأقرب إلينا هم أولئك الذين، في الشفرة الوراثية المسجلة في التفاح الحقيقي، قاموا ببرمجة بنية التفاح المستقبلي. وهناك أمر آخر، لا يقل أهمية، وهو قوة التفاحة: فهي تساعد على إطلاق الطاقة المجانية – السعرات الحرارية الغنية بالطاقة، وهي الطريقة التي يعمل بها جسمنا. أنا قليلا في قطعة من التفاح.
من الواضح أن هذه التفاحة تحتوي على معلومات من أنواع مختلفة. كم يحمل؟ كم عدد الرهانات لديه؟ وضعت التفاحة على الطاولة والتفتت إلى اللوحة لأحصل على استراحة سريعة. "إنه لأمر رائع عدد الضربات التي تلقتها التفاحة منذ بداية القرن العشرين، حيث أن كلمة "bit" نفسها لم تكن موجودة. قد تظن أن التفاحة تنتقم من المعارك، لكن الأمر ليس كذلك. في الواقع، يبدو أن قوانين ميكانيكا الكم، التي تحكم جميع الأنظمة الفيزيائية، تتطلب أكثر من طرف واحد من الخرزات لتحديد الحجم المجهري للتفاحة وجميع ذراتها. جلد الذرة، أو بتعبير أدق، قدرته على الانتقام من أكثر من بضعة معارك؛ كل دورة نووية لنواة الذرة توفر بتًا واحدًا. لذلك، هناك رهانات أكثر بكثير في التفاحة، وهناك ملايين المليارات من الأصفار وواحد في الذرات.
التفت إلى الجمهور. لم يكن هناك تفاحة على الطاولة. لا مشكلة! من أخذها؟ تعجب ويلر مني بدون توربو. كما أن إدانة موراي جيلمان، الحائز على جائزة نوبل ومنشئ الكوارك وأحد أبرز علماء الفيزياء في العالم، لم تعكس نفس المشاعر.
"لا أستطيع المضغ بدون تفاحة. قلت أنا وأنا: "إذا لم يكن هناك هدف، فلن تكون هناك معارك".
لقد استهلك إضرابي عن الطعام أكثر من بضع ريشات: مبتسمًا، قام المهندس من مركز ما قبل التزلج في Bell Labs بمد تفاحتي. أخذتها ورفعتها فوق رأسي، وصرخت لكل من يجرؤ على القيام بمحاولة سرقة أخرى. هذه رحمتي. بدا لي أن كل شيء على ما يرام.
وتابعت: “من وجهة نظر كمية المعلومات التي يمكن أن تنقذ المعارك، كل شيء متساوي. بت - على المدى القصير رقم ثنائي(رقم مزدوج) - يمكن أن يكون في إحدى الحالتين البارزتين: 0 أو 1، وبالتالي إما "الرؤوس" أو "الذيول". سواء كان نظامًا فيزيائيًا، هناك نقطتان، يجب وضع بتة واحدة. النظام، مع المزيد من الستانات، سوف يوقع المزيد من المعارك. النظام الذي يحتوي على العديد من الصعقات، على سبيل المثال، 00، 01، 10، 11، يضع دقتين؛ النظام، حيث تكون جميع الأرقام، على سبيل المثال 000، 001، 010، 011، 100، 101، 110، 111، ضع ثلاث بتات، وما إلى ذلك. كما قلت بالفعل، وفقًا لقوانين ميكانيكا الكم، فإن أي نظام فيزيائي له حدود النتيجة النهائية للمساحة والكمية النهائية للطاقة تحدد العدد النهائي للرهانات وبالتالي العدد النهائي للرهانات. تحتوي جميع الأنظمة المادية على معلومات. وكما قال رولف لانداور من شركة IBM: "المعلومات هي كمية مادية".
هنا قاطعني جيل مان: «هل نقاتل جميعًا من أجل الحقيقة؟ لا تدع أحد يخبرنا ما إذا كانت الأغنية مشهورة، أو ما إذا كانت الفرضية الرياضية غير مكتملة، أو ما إذا تم سحبها نتيجة رمي عملة معدنية بشكل عشوائي. يبدو لي أن بعض الإيقاعات أكثر أهمية من غيرها."
سوف انتظر. تلعب المجازر دورًا مختلفًا في العالم. يمكن للبتات أن تستوعب نفس الكمية من المعلومات فقط، ولكن مدى وأهمية هذه المعلومات يختلف من بتة إلى أخرى. تكمن أهمية النوع "هكذا" في نظامنا الغذائي. هناك قطعتان من المعلومات تشيران إلى زوج محدد من النيوكليوتيدات في الحمض النووي للتفاحة، وهي أكثر أهمية بكثير للأجيال القادمة من التفاح، ولكن يتم إنشاء هذه المعلومات عن طريق التحول الحراري لذرة الكربون في إحدى جزيئات التفاح. يمكن نقل رائحة التفاح من خلال عدد قليل من الجزيئات والمكونات المصاحبة لها، ولكن من أجل ضمان قيمة اليرقة في التفاح، هناك حاجة إلى مليارات المليارات من المكونات.
أصر جيلمان مرة أخرى: «ومع ذلك، هل هناك طريقة موثوقة رياضيًا لتحديد أهمية جزء معين؟»
قلت وأنا لا أزال أحمل التفاحة في يدي: «لا أتوقع المزيد من هذه التغذية.» تعتمد أهمية هذه المعلومات على كيفية معالجة هذه المعلومات. تحتوي جميع الأنظمة المادية على معلومات. علاوة على ذلك، فإنهم يتطورون ديناميكيًا على مدار الساعة، ويقومون بتحويل هذه المعلومات وإنتاجها. إذا كان الإلكترون "هنا" يساوي 0، والإلكترون "هناك" يساوي 1، فإذا تحرك الإلكترون من هناك فإنه يغير قيمة بتته. يمكن حساب الديناميكيات الطبيعية للنظام المادي بطريقة تضع 0 و1، وأيضًا كتعليمات: 0 يمكن أن يعني "العمل"، و1 يمكن أن يعني "العمل". تكمن أهمية الإيقاع فقط في معناه، ومن هذا المعنى تتدفق دقات أخرى مع مرور الوقت، لتكون جزءًا من عملية المعالجة المستمرة للمعلومات، والتي تصبح التطور الديناميكي للكل هنا.
واصلت وصف المشاكل التي تنتجها التفاحة، وبدأت الحديث عن الدور الذي تلعبه الرائحة الكريهة في العمليات التي تطور فيها التفاحة خصائصها الفريدة. كل شيء سار بشكل جيد. فتحت موضوع "كل شيء خارج الطاولة" وأعطيت إجابة جيدة للجمهور. هكذا بدا لي.
أنهيت المحاضرة وذهبت إلى المدرسة. رابتوم رشني على كتفي. اعتقد أحد المستمعين بجدية أنه كان يحصل على تفاحتي. يعد تسي دوين فارمر أحد مؤسسي نظرية الفوضى، وهو رجل رياضي طويل القامة. أمسك بيدي - أراد مني أن أسمح بالتفاحة. شعرت بالإرهاق، فضغطت بظهري على الحائط. صور الفركتلات المعلقة عليها، وصور الهنود سقطت في صورة مزيفة. لقد ضربني المزارع أرضًا بتهمة التزوير. بدأنا نتدحرج على طول المنحدر، ونمرر الزلات. لقد سقطت التفاحة في مكان ما. ومن المؤكد أنه حدث مرة أخرى على مشارف العالم.
|
اقتباس "في عام 1993، أدركت كيفية إنشاء كمبيوتر كمي. أجهزة الكمبيوتر الكمومية هي أجهزة تحدد طبيعة الذرات والفوتونات والجسيمات الأولية الأخرى القريبة لمعالجة المعلومات. إنها تحسب بطريقة لا يمكن حسابها في أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، على سبيل المثال ماك أو الكمبيوتر الشخصي." على نحو متزايد، بينما نقوم بدمج الذرات والجزيئات - أصغر أجزاء العالم كله - لإجراء العمليات الحسابية، سأزيد بشكل متزايد المعرفة الطبيعية قبل معالجة المعلومات، إلى قوة العالم كله نفسه، وهو ما فعلناه بالتأكيد - من خلال إظهار الحسابات الكمومية للعالم أجمع." ما يدور حوله الكتاب هو غلاف ذرة الكون، وليس فقط الكائنات المجهرية المختلفة التي تحفظ المعلومات. يمكن وصف أعمال التفاعل بين الذرات بأنها عمليات منطقية أولية تغير قيم البتات الكمومية - الوحدات الأولية للمعلومات الكمومية. يسمح لك نهج سيث لويد المتناقض والواعد بالكتابة بأناقة عن التعقيد التدريجي للكون: الإعلان... فيديو: "ألبينا غير روائية" (2014) التنسيق: 60×90/16، 256 جانبًا. كتب أخرى في مواضيع مشابهة:
|