Seth Lloyd: The Computing Universe។ ការសរសេរកម្មវិធីសកល

ទំព័របច្ចុប្បន្ន៖ ១ (សៀវភៅមាន ១៩ ទំព័រសរុប) [មានអត្ថបទអាន៖ ៥ ទំព័រ]

សេត ឡូយ
ការសរសេរកម្មវិធីសកល។ កុំព្យូទ័រ Quantum និងអនាគតនៃវិទ្យាសាស្ត្រ

គ្រឹះស្ថានបោះពុម្ពផ្សាយសូមអរគុណដល់មជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី លោក Sergei Belousov និង Viktor Orlovsky សម្រាប់ជំនួយរបស់ពួកគេក្នុងការរៀបចំការបោះពុម្ពនេះ។

ការបកប្រែ ក. ឈរ

កម្មវិធីនិពន្ធ I. Lisov

អ្នកកែសម្រួលនៃមជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី A. Sergeev, D. Falaleev

អ្នកគ្រប់គ្រងគម្រោង A. Polovnikova

អ្នកកែ E. Smetannikova

ប្លង់កុំព្យូទ័រ M. Potashkin

គម្របរូបភាព រូបភាព Getty/Fotobank.ru

* * *

ឧទ្ទិសដល់អេវ៉ា

បុព្វកថារបស់អ្នកនិពន្ធចំពោះការបោះពុម្ពរុស្ស៊ី

ខ្ញុំមានសេចក្តីសោមនស្សរីករាយក្នុងការសរសេរសេចក្តីណែនាំពិសេសនេះសម្រាប់សៀវភៅ Programming the Universe ដែលជាការបោះពុម្ពជាភាសារុស្សី។ ខ្ញុំសូមអរគុណលោក Sergei Belousov, Evgeniy Demler, Misha Lukin និងសហការីទាំងអស់ពីមជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី ដែលបានជួយធ្វើឱ្យការបោះពុម្ពផ្សាយការបកប្រែជាភាសារុស្សីនេះអាចធ្វើទៅបាន។ មជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី គឺជាស្ថាប័នរីកចម្រើនថ្មីមួយ ដែលរក្សាប្រពៃណីរុស្ស៊ីដ៏អស្ចារ្យនៃវិទ្យាសាស្ត្រមូលដ្ឋាន។ អ្នកស្រាវជ្រាវរបស់មជ្ឈមណ្ឌលបានរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់រួចហើយចំពោះទ្រឹស្តី និងការអនុវត្តនៃដំណើរការព័ត៌មាន quantum ដែលជាប្រធានបទសំខាន់មួយនៃសៀវភៅរបស់ខ្ញុំ។ ខ្ញុំទន្ទឹងរង់ចាំសមិទ្ធិផលវិទ្យាសាស្ត្រដ៏អស្ចារ្យ និងអស្ចារ្យថ្មីៗពីអង្គការវិទ្យាសាស្ត្រនេះ។

គំនិតនៅពីក្រោយ Programming the Universe គឺថាយើងគួរតែយល់ឃើញ Universe ទាក់ទងនឹងដំណើរការព័ត៌មានដែលវាធ្វើនៅកម្រិតមូលដ្ឋានបំផុតរបស់វា។ នៅក្នុងការពិពណ៌នារូបវិទ្យាប្រពៃណីនៃសកលលោក បរិមាណសំខាន់គឺថាមពល។ យ៉ាងណាមិញថ្មីៗនេះ វាបានក្លាយជាច្បាស់ថាព័ត៌មានគឺសំខាន់ដូចគ្នា។ ដូចរូបមន្តដ៏ល្បីរបស់អែងស្តែងចែងថា៖ E= mc², រូបធាតុទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយថាមពល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ព័ត៌មានកំណត់ទម្រង់ដែលបញ្ហាកើតឡើង និងកំណត់ការបំប្លែងដែលថាមពលឆ្លងកាត់។ នៅស្នូលរបស់វា ចក្រវាលគឺជាការរាំនៃការបង្វិល និងការចុចសំឡេង ដែលថាមពល និងព័ត៌មានគឺជាដៃគូស្មើគ្នា។ សកលលោកគឺជាកុំព្យូទ័រដ៏ធំសម្បើម ដែលគ្រប់អាតូម និងគ្រប់ភាគល្អិតបឋមមានផ្ទុកព័ត៌មានប៊ីត ហើយរាល់ពេលដែលអាតូមពីរ ឬភាគល្អិតពីរប៉ះគ្នា ប៊ីតទាំងនោះផ្លាស់ប្តូរតម្លៃរបស់វា។ ធម្មជាតិនៃការគណនានៃសាកលលោកផ្តល់នូវភាពស្មុគ្រស្មាញ និងភាពស្មុគស្មាញរបស់វា៖ អ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលអាចគណនាបាន — អ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលគំនិតរបស់យើងអាចស្រមៃបាន និងលើសពីនេះ — មាននៅកន្លែងណាមួយនៅក្នុងសកលលោក។

គណិតវិទូ និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ីបានសរសេរទំព័រដ៏អស្ចារ្យជាច្រើននៅក្នុងទ្រឹស្តីព័ត៌មាន។ ការងាររបស់ Andrei Nikolaevich Kolmogorov គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់សៀវភៅនេះ៖ Kolmogorov គឺជាស្ថាបនិកម្នាក់នៃទ្រឹស្តីព័ត៌មាន algorithmic ដែលចែងថាព័ត៌មានត្រូវតែកំណត់ជាភាសានៃដំណើរការរបស់វា ពោលគឺតាមរយៈការគណនា។ ទ្រឹស្តីនៃភាពស្មុគស្មាញរបស់ Kolmogorov គឺជាមូលដ្ឋានធម្មជាតិសម្រាប់ទ្រឹស្តីនៃការគណនា និងការបង្កើតភាពស្មុគស្មាញដែលបានពិភាក្សានៅក្នុងសៀវភៅនេះ។ ថ្មីៗនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ីបានចូលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ចំពោះទ្រឹស្ដីនៃព័ត៌មាន quantum និង quantum computing។ មេកានិច Quantum គឺជាផ្នែកមួយនៃរូបវិទ្យាដែលសិក្សាពីឥរិយាបទនៃរូបធាតុ និងថាមពលក្នុងទម្រង់ជាមូលដ្ឋានបំផុតរបស់ពួកគេ។ នៅស្នូលរបស់វា វាចម្លែក និងផ្ទុយស្រឡះ៖ ភាគល្អិតមានការឆ្លើយឆ្លងគ្នាក្នុងទម្រង់ជារលក ហើយរលកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយភាគល្អិត - នេះគឺជារលកភាគល្អិតទ្វេ។ អេឡិចត្រុងមួយអាចស្ថិតនៅពីរកន្លែងក្នុងពេលតែមួយ ហើយរឿងជាច្រើនដែលហាក់ដូចជាមិនអាចទៅរួចចំពោះការស្រមើស្រមៃបុរាណរបស់យើងពិតជាកើតឡើងរាល់វិនាទី។ សកលលោកមិនមែនគ្រាន់តែជាកុំព្យូទ័រប៉ុណ្ណោះទេ។ តាមធម្មជាតិ វាជាកុំព្យូទ័រមេកានិចកង់ទិច។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃភាពចម្លែកនៃកង់ទិច និងការដំណើរការព័ត៌មានគឺជាអ្វីដែលផ្តល់ឱ្យសកលលោកនូវស្ថេរភាព ថាមពល និងភាពស្មុគស្មាញរបស់វា។

ខ្ញុំមានសំណាងល្អក្នុងការចាប់ផ្តើមអាជីពវិទ្យាសាស្ត្ររបស់ខ្ញុំក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 នៅពេលដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី និងសូវៀតបានចាប់ផ្តើមធ្វើដំណើរទៅក្រៅប្រទេសបន្ទាប់ពីការបំបែកចេញពីពិភពលោកជាច្រើនទសវត្សរ៍។ បន្ថែមពីលើការរកឃើញកំណប់ទ្រព្យនៃព័ត៌មានវិទ្យាសាស្ត្រជាមូលដ្ឋានដែលពីមុនត្រូវបានបោះពុម្ពជាភាសារុស្សី អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងនេះបានបញ្ចូលសុន្ទរកថាវិទ្យាសាស្ត្រជាមួយនឹងស្មារតីពិសេស និងអស្ចារ្យ។ ក្នុងវ័យកុមារភាពរបស់ខ្ញុំ ខ្ញុំបានអាន Tolstoy និង Dostoevsky ដូច្នេះហើយទើបស្គាល់ពីភាពសម្បូរបែបនៃការពិភាក្សាខាងបញ្ញារបស់រុស្ស៊ី ប៉ុន្តែខ្ញុំមិនដែលចូលរួមក្នុងជម្លោះវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ីពិតប្រាកដទេពីមុនមក នៅពេលដែលមនុស្សចាប់ផ្តើមនិយាយដោយសំឡេងឡើង នៅពេលដែលពួកគេវាយលើតុដោយកណ្តាប់ដៃរបស់ពួកគេ។ នៅពេលដែលពួកគេអាចបំបែកដីសមួយដុំនៅក្នុងចិត្តរបស់ពួកគេអំពីក្តារ ប៉ុន្តែនៅទីបញ្ចប់ នៅពេលដែលបញ្ហាត្រូវបានដោះស្រាយ មនុស្សគ្រប់គ្នាក្លាយជាមិត្តម្តងទៀត។ ចំណង់ចំណូលចិត្ត ការខ្ជាប់ខ្ជួន និងការដោះស្រាយបញ្ហាជាមូលដ្ឋាន - នេះគឺជាស្មារតីពិតនៃវិទ្យាសាស្ត្រ! ហើយខ្ញុំសង្ឃឹមថាការបោះពុម្ពជាភាសារុស្សីនៃ "Programming the Universe" នឹងបង្កើតការជជែកដេញដោលបែបវិទ្យាសាស្ត្រដ៏រស់រវើក។

សេត ឡូយ

អធិប្បាយ

Apple និងសកលលោក

ខ្ញុំចាប់ផ្តើមថា "ដំបូងមានការវាយដំ" ។ វិហារនៃអនុសញ្ញាសតវត្សទី 17 ដែលជាផ្ទះរបស់វិទ្យាស្ថាន Santa Fe ដែលសិក្សាអំពីប្រព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញត្រូវបានបំពេញដោយអ្នកទស្សនាធម្មតាដូចជា៖ រូបវិទ្យា អ្នកជីវវិទូ អ្នកសេដ្ឋកិច្ច និងគណិតវិទូ ដោយមានអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែលជាច្រើន។ លោក John Archibald Wheeler ដែលជាបិតាស្ថាបនិកនៃរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ និងទំនាញកង់ទិច បានអញ្ជើញខ្ញុំឱ្យធ្វើបាឋកថាលើប្រធានបទ "អ្វីគ្រប់យ៉ាងពីបន្តិច" ។ ខ្ញុំបានទទួលយកបញ្ហាប្រឈម។ ឈរនៅមុខទស្សនិកជន ខ្ញុំចាប់ផ្តើមសង្ស័យថាតើវាសមនឹងធ្វើឬអត់ ប៉ុន្តែគ្មានកន្លែងណាដែលត្រូវដកថយទេ។ ខ្ញុំបានយកផ្លែប៉ោមមួយនៅក្នុងដៃរបស់ខ្ញុំ។

ខ្ញុំបានបន្តដោយភ័យខ្លាចបោះប៉ោមមួយផ្លែទៅលើអាកាសថា៖ «អ្វីៗកើតចេញពីព័ត៌មាន នោះគឺមកពីប៊ីត»។ - ផ្លែប៉ោមនេះគឺជាវត្ថុដ៏ល្អ។ ជារឿយៗផ្លែប៉ោមត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងព័ត៌មាន។ ទីមួយ ផ្លែប៉ោមជាផ្លែនៃចំណេះដឹង «រសជាតិនៃសេចក្ដីស្លាប់ ដែលនាំសេចក្ដីស្លាប់ និងការរងទុក្ខទាំងអស់របស់យើងមកផែនដី»។ វាផ្ទុកព័ត៌មានអំពីល្អនិងអាក្រក់។ ក្រោយមក វាគឺជាគន្លងនៃផ្លែប៉ោមធ្លាក់ចុះ ដែលស្នើដល់ញូវតុននូវច្បាប់ទំនាញសកល ហើយផ្ទៃកោងរបស់ផ្លែប៉ោម គឺជាពាក្យប្រៀបធៀបសម្រាប់ពេលវេលាអវកាសកោងរបស់អែងស្តែង។ ខិតទៅជិតប្រធានបទរបស់យើងគឺថារចនាសម្ព័ន្ធនៃដើមឈើផ្លែប៉ោមនាពេលអនាគតត្រូវបានសរសេរកម្មវិធីនៅក្នុងកូដហ្សែនដែលបានកត់ត្រានៅក្នុងគ្រាប់ពូជផ្លែប៉ោម។ ហើយមួយបន្ថែមទៀត មិនមែនជាទ្រព្យសម្បត្តិសំខាន់របស់ផ្លែប៉ោមនោះទេ៖ វាមានថាមពលឥតគិតថ្លៃ - កាឡូរីនៃថាមពលដែលសម្បូរទៅដោយប៊ីតដែលជួយឱ្យរាងកាយរបស់យើងដំណើរការ។" ខ្ញុំបានយកផ្លែប៉ោមមួយខាំ។

“ជាក់ស្តែង ផ្លែប៉ោមនេះមានព័ត៌មានប្រភេទផ្សេងៗគ្នា។ ប៉ុន្តែតើវាកាន់បានប៉ុន្មាន? តើវាមានប៉ុន្មានប៊ីត? ខ្ញុំដាក់ផ្លែប៉ោមនៅលើតុ ហើយងាកទៅក្ដារដើម្បីធ្វើការគណនារហ័ស។ "អ្វីដែលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នោះគឺថាចំនួនប៊ីតនៅក្នុងផ្លែប៉ោមត្រូវបានគេស្គាល់តាំងពីដើមសតវត្សទី 20 នៅពេលដែលពាក្យ "ប៊ីត" មិនទាន់មាននៅឡើយ។ វាហាក់ដូចជាផ្លែប៉ោមមួយមានចំនួនប៊ីតគ្មានកំណត់ ប៉ុន្តែវាមិនមែនទេ។ តាមពិតទៅ ច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច ដែលគ្រប់គ្រងប្រព័ន្ធរូបវន្តទាំងអស់និយាយថា មានតែចំនួនប៊ីតកំណត់ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវកំណត់ដើម្បីកំណត់ស្ថានភាពមីក្រូទស្សន៍របស់ផ្លែប៉ោម និងអាតូមទាំងអស់របស់វា។ អាតូមនីមួយៗ ឬជាទីតាំង និងល្បឿនរបស់វា មានត្រឹមតែពីរបីប៊ីតប៉ុណ្ណោះ។ ការបង្វិលនុយក្លេអ៊ែរនីមួយៗនៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមមួយរក្សាទុកបន្តិច។ ដូច្នេះមានប៊ីតតែពីរបីដងប៉ុណ្ណោះក្នុងផ្លែប៉ោមជាងអាតូម—រាប់លានពាន់លានមួយនិងសូន្យ»។

ខ្ញុំបានងាកទៅរកទស្សនិកជន។ មិនមានផ្លែប៉ោមនៅលើតុទេ។ វ៉ោវ! តើអ្នកណាយកវា? Wheeler បានមើលមកខ្ញុំដោយស្ងប់ស្ងាត់។ មុខរបស់ Murray Gell-Mann ជ័យលាភីណូបែល អ្នកបង្កើត quark និងជាអ្នករូបវិទ្យាឈានមុខគេមួយរូប ក៏មិនបង្ហាញអារម្មណ៍ដែរ។

"ខ្ញុំមិនអាចបន្តដោយគ្មានផ្លែប៉ោមបានទេ។ អត់មានអីទេ អត់អីទេ» ខ្ញុំនិយាយហើយអង្គុយចុះ។

កូដកម្មអត់អាហាររបស់ខ្ញុំមានរយៈពេលតែប៉ុន្មាននាទីប៉ុណ្ណោះ៖ វិស្វករមកពីមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវ Bell Labs ញញឹម ហើយហុចផ្លែប៉ោមមួយមកខ្ញុំ។ ខ្ញុំបានយកវាឡើងពីលើក្បាលខ្ញុំដោយប្រជែងអ្នកណាម្នាក់ឱ្យប៉ុនប៉ងលួចម្តងទៀត។ នោះជាកំហុសរបស់ខ្ញុំ។ ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកវាហាក់ដូចជាខ្ញុំថាអ្វីគ្រប់យ៉ាងកំពុងដំណើរការល្អ។

ខ្ញុំបានបន្តថា៖ «បើនិយាយពីចំនួនព័ត៌មានដែលប៊ីតអាចរក្សាទុកបានគឺស្មើគ្នាទាំងអស់។ ប៊ីតគឺខ្លីសម្រាប់ លេខគោលពីរ(លេខគោលពីរ) - អាចស្ថិតនៅក្នុងរដ្ឋមួយក្នុងចំណោមពីរដែលអាចបែងចែកបាន៖ 0 ឬ 1 បាទ ឬទេ "ក្បាល" ឬ "កន្ទុយ" ។ ប្រព័ន្ធរូបវន្តណាមួយដែលមានរដ្ឋទាំងពីរនេះ មានប៊ីតមួយ។ ប្រព័ន្ធដែលមានរដ្ឋច្រើនមានប៊ីតច្រើនទៀត។ ប្រព័ន្ធរដ្ឋបួនដូចជា 00, 01, 10, 11 មានពីរប៊ីត។ ប្រព័ន្ធដែលមានរដ្ឋចំនួនប្រាំបីឧទាហរណ៍ 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 មានបីប៊ីត។ បរិមាណលំហកំណត់ និងចំនួនថាមពលកំណត់ មានចំនួនកំណត់នៃរដ្ឋដែលអាចបែងចែកបាន ដូច្នេះហើយមានចំនួនប៊ីតកំណត់។ ប្រព័ន្ធរាងកាយទាំងអស់មានព័ត៌មាន។ ដូចដែល Rolf Landauer នៃ IBM បាននិយាយថា "ព័ត៌មានគឺជាបរិមាណរាងកាយ" ។

នៅទីនេះ Gell-Mann បានរំខានខ្ញុំថា "ប៉ុន្តែតើប៊ីតទាំងអស់ពិតជាស្មើគ្នាមែនទេ? សូមប្រាប់យើងបន្តិចថា តើសម្មតិកម្មគណិតវិទ្យាដ៏ល្បីខ្លះ ប៉ុន្តែមិនទាន់អាចបញ្ជាក់បានថាជាការពិត ហើយប៊ីតត្រូវបានទទួលជាលទ្ធផលនៃការបោះកាក់ចៃដន្យ។ ខ្ញុំគិតថាការវាយមួយចំនួនមានសារៈសំខាន់ជាងការវាយប្រហារផ្សេងទៀត»។

ខ្ញុំបានយល់ព្រម។ ប៊ីតផ្សេងគ្នាដើរតួនាទីផ្សេងគ្នានៅក្នុងសកលលោក។ ប៊ីតអាចមានបរិមាណព័ត៌មានដូចគ្នា ប៉ុន្តែគុណភាព និងសារៈសំខាន់នៃព័ត៌មាននោះប្រែប្រួលពីប៊ីតទៅប៊ីត។ សារៈសំខាន់នៃចម្លើយ "បាទ / ចាស" អាស្រ័យលើសំណួរដែលបានសួរ។ ព័ត៌មានពីរប៊ីតដែលកំណត់អត្តសញ្ញាណគូជាក់លាក់នៃនុយក្លេអូទីតនៅក្នុង DNA របស់ផ្លែប៉ោមគឺមានសារៈសំខាន់ចំពោះផ្លែប៉ោមជំនាន់ក្រោយៗជាជាងព័ត៌មានដែលបង្កើតឡើងដោយការរំញ័រកម្ដៅនៃអាតូមកាបូននៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយរបស់ផ្លែប៉ោម។ ម៉ូលេគុលមួយចំនួន និងប៊ីតដែលភ្ជាប់មកជាមួយរបស់វាអាចបង្ហាញពីក្លិនរបស់ផ្លែប៉ោមមួយ ប៉ុន្តែត្រូវការរាប់ពាន់លានប៊ីត ដើម្បីផ្តល់ឲ្យផ្លែប៉ោមនូវតម្លៃអាហារូបត្ថម្ភ។

"ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ" Gell-Mann បានធ្វើអន្តរាគមន៍ម្តងទៀតថា "តើមានវិធីយ៉ាងម៉ត់ចត់ខាងគណិតវិទ្យាដើម្បីកំណត់ពីសារៈសំខាន់នៃប៊ីតជាក់លាក់ដែរឬទេ?"

ខ្ញុំមិនមានចម្លើយពេញលេញចំពោះសំណួរនេះទេ ខ្ញុំបាននិយាយថា នៅតែកាន់ផ្លែប៉ោមនៅក្នុងដៃរបស់ខ្ញុំ។ សារៈសំខាន់នៃព័ត៌មានបន្តិចបន្តួចអាស្រ័យលើរបៀបដែលព័ត៌មាននោះត្រូវបានដំណើរការ។ ប្រព័ន្ធរាងកាយទាំងអស់មានព័ត៌មាន។ លើសពីនេះទៅទៀត ការអភិវឌ្ឍន៍ដោយថាមវន្តតាមពេលវេលា ពួកគេផ្លាស់ប្តូរ និងដំណើរការព័ត៌មាននេះ។ ប្រសិនបើអេឡិចត្រុង "នៅទីនេះ" មាន 0 ហើយអេឡិចត្រុង "ទីនោះ" មាន 1 បន្ទាប់មកនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីពីទីនេះទៅទីនោះវាផ្លាស់ប្តូរតម្លៃប៊ីតរបស់វា។ ថាមវន្តធម្មជាតិនៃប្រព័ន្ធរូបវន្តអាចត្រូវបានគេគិតថាជាការគណនាដែលប៊ីតមិនត្រឹមតែមាន 0 ឬ 1 ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែវាដើរតួជាការណែនាំ: 0 អាចមានន័យថា "ធ្វើនេះ" ហើយ 1 អាចមានន័យថា "ធ្វើវា។ ” សារៈសំខាន់នៃប៊ីតមិនត្រឹមតែអាស្រ័យទៅលើតម្លៃរបស់វាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏អាស្រ័យលើរបៀបដែលតម្លៃនោះប៉ះពាល់ដល់ប៊ីតផ្សេងទៀតតាមពេលវេលាផងដែរ ដែលជាផ្នែកមួយនៃដំណើរការព័ត៌មានឥតឈប់ឈរដែលបង្កើតជាការវិវត្តន៍នៃសកលលោក។

ខ្ញុំបានបន្តពិពណ៌នាអំពីប៊ីតដែលបង្កើតជាផ្លែប៉ោម ហើយចាប់ផ្តើមនិយាយអំពីតួនាទីដែលពួកគេដើរតួក្នុងដំណើរការដែលផ្តល់ឱ្យផ្លែប៉ោមនូវលក្ខណៈជាក់លាក់របស់វា។ អ្វីៗដំណើរការបានល្អ។ ខ្ញុំបានគ្របដណ្តប់លើប្រធានបទ "អ្វីគ្រប់យ៉ាងពីការវាយដំ" ហើយថែមទាំងអាចឆ្លើយសំណួរបានគ្រប់គ្រាន់ពីទស្សនិកជន។ យ៉ាងហោចណាស់នោះជាអ្វីដែលខ្ញុំបានគិត។

ខ្ញុំបានបញ្ចប់ការបង្រៀន ហើយដើរចេញពីក្តារ។ រំពេចនោះ មានគេចាប់ខ្ញុំលើស្មា។ អ្នកស្តាប់ម្នាក់បានសម្រេចចិត្តយ៉ាងម៉ឺងម៉ាត់ក្នុងការកាន់កាប់ផ្លែប៉ោមរបស់ខ្ញុំ។ វាគឺជា Doyne Farmer ដែលជាស្ថាបនិកម្នាក់នៃទ្រឹស្ដីវឹកវរ ជាបុរសអត្តពលកម្មដែលមានកម្ពស់ខ្ពស់។ គាត់ចាប់ដៃខ្ញុំ - គាត់ចង់ឱ្យខ្ញុំទម្លាក់ផ្លែប៉ោម។ ដោះលែងខ្លួនខ្ញុំពីការក្តាប់ ខ្ញុំបានចុចខ្នងគាត់ទល់នឹងជញ្ជាំង។ រូបភាពប្រភាគ និងរូបថតរបស់ជនជាតិឥណ្ឌាដែលព្យួរនៅលើវាបានធ្លាក់ទៅនឹងឥដ្ឋ។ កសិករបានគោះខ្ញុំដល់ឥដ្ឋ។ យើងចាប់ផ្តើមវិលជុំវិញលើឥដ្ឋ ដោយគោះកៅអី។ ផ្លែប៉ោមបានទៅកន្លែងណាមួយ។ វាប្រហែលជាប្រែទៅជាប៊ីតនីមួយៗ។

ផ្នែក I
រូបភាពធំ

ជំពូកទី 1
សេចក្តីផ្តើម

សៀវភៅនេះគឺជាប្រវត្តិសាស្ត្រនៃចក្រវាឡទាំងមូល និងតែមួយ។ សកលលោកគឺជាវត្ថុដ៏ធំបំផុតនៅក្នុងអត្ថិភាព ហើយបន្តិចគឺជាព័ត៌មានតូចបំផុត។ សកលលោកត្រូវបានបង្កើតឡើងពីប៊ីត។ រាល់ម៉ូលេគុល អាតូម និងភាគល្អិតបឋមមានព័ត៌មានប៊ីត។ នៅក្នុងអន្តរកម្មណាមួយរវាងភាគល្អិតទាំងនេះនៃសកលលោក ព័ត៌មានត្រូវបានដំណើរការដោយការផ្លាស់ប្តូរប៊ីតទាំងនេះ។ ម្យ៉ាងទៀត ចក្រវាលកំពុងគណនា។ ប៉ុន្តែវាត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច ដូច្នេះវាគណនាតាមវិធីមេកានិចកង់ទិច។ ប៊ីតរបស់វាគឺជាប៊ីត quantum ។ សំខាន់ ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃសកលលោក គឺជាការគណនា quantum ដែលកំពុងដំណើរការយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ចក្រវាឡគឺជាម៉ាស៊ីនកុំព្យូទ័រ quantum ។

នេះជាសំណួរ៖ តើសកលលោកកំពុងគណនាអ្វី? ចម្លើយ៖ ខ្លួនអ្នក អាកប្បកិរិយារបស់អ្នក។ ដរាបណាចក្រវាឡបានកើតមក វាចាប់ផ្តើមគណនាភ្លាមៗ។ ដំបូង ការរចនាដែលនាងបង្កើតគឺសាមញ្ញ៖ ពួកវាពាក់ព័ន្ធនឹងភាគល្អិតបឋម និងបង្កើតច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃរូបវិទ្យា។ យូរៗទៅ នៅពេលដែលចក្រវាឡបានដំណើរការព័ត៌មានកាន់តែច្រើនឡើង វាបានបណ្តាលឱ្យមានវត្ថុស្មុគស្មាញ និងស្មុគស្មាញកាន់តែខ្លាំងឡើង រួមទាំងកាឡាក់ស៊ី ផ្កាយ និងភពនានា។ ជីវិត ភាសា មនុស្ស សង្គម វប្បធម៌ - ពួកគេទាំងអស់ជំពាក់អត្ថិភាពរបស់ពួកគេចំពោះសមត្ថភាពធម្មជាតិនៃរូបធាតុ និងថាមពលដើម្បីដំណើរការព័ត៌មាន។ អំណាចគណនានៃសាកលលោកពន្យល់ពីអាថ៌កំបាំងដ៏អស្ចារ្យបំផុតមួយរបស់ធម្មជាតិ៖ របៀបដែលប្រព័ន្ធស្មុគស្មាញ ដូចជាភាវៈរស់កើតឡើងពីច្បាប់សាមញ្ញបំផុតនៃរូបវិទ្យា។ ច្បាប់ទាំងនេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងទស្សន៍ទាយអនាគតបាន ប៉ុន្តែគ្រាន់តែជាប្រូបាប៊ីលីតេ និងក្នុងន័យទូទៅប៉ុណ្ណោះ។ ធម្មជាតិនៃការគណនា Quantum នៃសាកលលោកគឺដូច្នេះថា ព័ត៌មានលម្អិតជាក់លាក់នៃអនាគតនៅតែមិនអាចទាយទុកជាមុនបាន។ មានតែកុំព្យូទ័រទំហំនៃសាកលលោកខ្លួនឯងប៉ុណ្ណោះដែលអាចគណនាពួកវាបាន។ ដូច្នេះវិធីតែមួយគត់ដើម្បីមើលទៅអនាគតគឺត្រូវរង់ចាំមើលថាមានអ្វីកើតឡើង។

ខ្ញុំសូមនិយាយពាក្យពីរបីអំពីខ្លួនខ្ញុំ។ អនុស្សាវរីយ៍កាលពីកុមារភាពដំបូងរបស់ខ្ញុំគឺរបៀបដែលយើងរស់នៅក្នុងទ្រុងមាន់។ ឪពុករបស់ខ្ញុំគឺជាជាងផលិតគ្រឿងសង្ហារិម ហើយយើងរស់នៅក្នុងទីក្រុង Lincoln រដ្ឋ Massachusetts។ ទ្រុងមាន់មានទីតាំងនៅចុងជង្រុកដ៏ធំរបស់ម្ចាស់។ ឪពុករបស់ខ្ញុំបានប្រែក្លាយវាទៅជាផ្ទះល្វែងពីរបន្ទប់។ កន្លែងដែលមាន់ធ្លាប់រស់នៅទីនោះ ឥឡូវជាកន្លែងដេកសម្រាប់ខ្ញុំ និងបងប្រុសខ្ញុំ។ (ប្អូនប្រុសរបស់ខ្ញុំត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើទូ។ យើងត្រូវបានគេទុកឱ្យនៅម្នាក់ឯង ហើយសម្លឹងមើលពិភពលោកនៅខាងក្រៅបង្អួច។

នេះជាការចងចាំដំបូងរបស់ខ្ញុំ៖ ឃើញក្រដាសដុតក្នុងធុងសំរាម—ជាកន្ត្រកលួសធ្វើពីពេជ្រ ពេលនោះខ្ញុំនឹកឃើញថាបានឱបជើងខោខូវប៊យពណ៌ខៀវរបស់ម្ដាយខ្ញុំត្រឹមជង្គង់ ខណៈឪពុកខ្ញុំជិះខ្លែងជប៉ុន។ បន្ទាប់មកការចងចាំចាប់ផ្តើមជំនួសគ្នាទៅវិញទៅមកយ៉ាងឆាប់រហ័សដូចជានៅលើខ្សែភាពយន្ត។ សត្វមានជីវិតនីមួយៗយល់ឃើញពិភពលោកតាមរបៀបរបស់ខ្លួន កត់សម្គាល់ព័ត៌មានលម្អិតជាច្រើន និងបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់មួយពីពួកវា។ យ៉ាងណាក៏ដោយ យើងទាំងអស់គ្នារស់នៅក្នុងលំហតែមួយ យើងត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយច្បាប់រូបវន្តដូចគ្នា។ នៅសាលាខ្ញុំបានរៀនថាច្បាប់នៃរូបវិទ្យាដែលគ្រប់គ្រងសកលលោកគឺសាមញ្ញគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។ ខ្ញុំគិតថា ពិភពលោកដែលច្របូកច្របល់ និងស្មុគស្មាញបែបនេះ ដែលខ្ញុំឃើញពីបង្អួចបន្ទប់គេងរបស់ខ្ញុំ កើតឡើងពីច្បាប់សាមញ្ញនៃរូបវិទ្យា? ខ្ញុំបានសម្រេចចិត្តសិក្សាបញ្ហានេះយ៉ាងលម្អិត ហើយសិក្សាច្បាប់ធម្មជាតិអស់ជាច្រើនឆ្នាំ។

Heinz Pagels ដែលបានស្លាប់ដោយសោកនាដកម្មនៅលើភ្នំនៃរដ្ឋ Colorado នៅរដូវក្តៅឆ្នាំ 1988 គឺជាអ្នកគិតដ៏អស្ចារ្យនិងដើម។ គាត់ជឿថាវាដល់ពេលដែលយើងត្រូវបំបែកព្រំដែនធម្មតានៃវិទ្យាសាស្ត្រ។ គាត់បានលើកទឹកចិត្តខ្ញុំឱ្យបង្កើតវិធីសាស្រ្តត្រឹមត្រូវខាងរាងកាយសម្រាប់ការពិពណ៌នា និងវាស់វែងភាពស្មុគស្មាញ។ ក្រោយមកក្រោមការដឹកនាំរបស់ Murray Gell-Mann នៅ Caltech ខ្ញុំបានសិក្សាពីរបៀបដែលច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច និងរូបវិទ្យាភាគល្អិត "កម្មវិធី" សកលលោក ហើយក្នុងការធ្វើដូច្នេះបានសាបព្រួសគ្រាប់ពូជនៃភាពស្មុគស្មាញ។

ឥឡូវនេះខ្ញុំជាសាស្រ្តាចារ្យផ្នែកវិស្វកម្មមេកានិចនៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាម៉ាសាឈូសេត។ ប៉ុន្តែដោយសារខ្ញុំមិនមានការអប់រំផ្លូវការក្នុងវិស័យនេះ វាជាការត្រឹមត្រូវជាងក្នុងការហៅខ្ញុំថាជាសាស្រ្តាចារ្យផ្នែកវិស្វកម្មមេកានិចកង់ទិច។ វាពឹងផ្អែកលើមេកានិចកង់ទិច ដែលជាសាខានៃរូបវិទ្យាដែលសិក្សាអំពីរូបធាតុ និងថាមពលនៅកម្រិតមីក្រូ។ មេកានិច Quantum គឺដើម្បីអាតូមដូចជាមេកានិចបុរាណគឺដើម្បីយន្តការ។ តាមពិត អ្នកអាចហៅខ្ញុំថាជាវិស្វករអាតូមិច។

នៅឆ្នាំ 1993 ខ្ញុំបានស្វែងយល់ពីរបៀបបង្កើត quantum computer ។ កុំព្យូទ័រ Quantum គឺជាឧបករណ៍ដែលប្រើប្រាស់សមត្ថភាពនៃអាតូមនីមួយៗ ហ្វូតុន និងភាគល្អិតបឋមផ្សេងទៀតដើម្បីដំណើរការព័ត៌មាន។ ពួកគេគណនាតាមរបៀបដែលកុំព្យូទ័របុរាណដូចជា Macs និង PCs មិនអាចធ្វើបាន។ នៅពេលដែលខ្ញុំបានរៀនពីរបៀបបង្កើតអាតូម និងម៉ូលេគុល—ភាគល្អិតតូចបំផុតនៅក្នុងសកលលោក—គណនា ខ្ញុំបានយល់ដឹងកាន់តែខ្លាំងឡើងអំពីសមត្ថភាពដំណើរការព័ត៌មានធម្មជាតិដែលមាននៅក្នុងសាកលលោកផ្ទាល់។ ពិភពលោកដ៏ស្មុគស្មាញដែលយើងឃើញនៅជុំវិញយើងគឺជាការបង្ហាញពីការគណនា Quantum នៃសាកលលោក។

បដិវត្តន៍ឌីជីថលដែលកើតឡើងនៅថ្ងៃនេះគឺជាតំណភ្ជាប់ចុងក្រោយបំផុតនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់នៃបដិវត្តន៍ដ៏វែងមួយនៅក្នុងវិស័យដំណើរការព័ត៌មានដែលត្រលប់ទៅអតីតកាល។ ក្នុងចំណោមពួកគេគឺការកើតនៃភាសាមនុស្ស ការបន្តពូជផ្លូវភេទ កំណើតនៃជីវិត និងចុងក្រោយគឺការចាប់ផ្តើមនៃសកលលោកផ្ទាល់ ពួកគេម្នាក់ៗបានដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់បន្ទាប់ ហើយបដិវត្តន៍ទាំងអស់នេះនៅក្នុងដំណើរការព័ត៌មានចាប់តាំងពី Big Bang បានកើតឡើងដោយសារតែសមត្ថភាពធម្មជាតិនៃសកលលោកក្នុងការដំណើរការទិន្នន័យ។

សាកលវិទ្យា ជាមួយនឹងភាពចាំបាច់បង្កើតភាពស្មុគស្មាញ។ ជីវិត យេនឌ័រ ខួរក្បាល និងអរិយធម៌របស់មនុស្សមិនកើតឡើងដោយចៃដន្យទេ។

កុំព្យូទ័រ Quantum

មេកានិច Quantum មានភាពល្បីល្បាញដោយសារភាពផ្ទុយគ្នារបស់វា។ រលកមានឥរិយាបទដូចភាគល្អិត ហើយភាគល្អិតមានឥរិយាបទដូចរលក ហើយអ្នកអាចនៅពីរកន្លែងក្នុងពេលតែមួយ។ វាប្រហែលជាមិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេដែលថានៅកម្រិតមីក្រូអ្វីៗមានឥរិយាបទនៅក្នុងវិធីចម្លែក និងផ្ទុយស្រឡះ។ យ៉ាងណាមិញ យើងទម្លាប់ក្នុងការយល់ឃើញវត្ថុដែលមានទំហំធំជាងអាតូមនីមួយៗ។ ប៉ុន្តែភាពផ្ទុយគ្នានៃពិភពលោក Quantum នៅតែធ្វើឱ្យយើងយល់ច្រឡំ។ Niels Bohr ដែលជាបិតានៃ quantum mechanics ធ្លាប់បានកត់សម្គាល់ថា ប្រសិនបើអ្នកណាម្នាក់គិតថាពួកគេអាចយល់ពី quantum mechanics ដោយមិនចាំបាច់វិលមុខ នោះពួកគេពិតជាមិនយល់វាទេ។

កុំព្យូទ័រ Quantum ប្រើ "quantum weirdness" ដើម្បីបំពេញការងារស្មុគស្មាញពេកសម្រាប់កុំព្យូទ័រធម្មតា។ quantum bit ឬ "qubit" អាចមានទាំងរដ្ឋ 0 និង 1។ ក្នុងពេលដំណាលគ្នាខណៈពេលដែលប៊ីតបុរាណអាចមានត្រឹមតែ 0 ឬត្រឹមតែ 1។ ដូច្នេះហើយ កុំព្យូទ័រ Quantum អាចធ្វើការគណនារាប់លានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។

កុំព្យូទ័រ Quantum ដំណើរការព័ត៌មានដែលរក្សាទុកក្នុងអាតូមនីមួយៗ អេឡិចត្រុង និងហ្វូតុង។ កុំព្យូទ័រ quantum គឺជាលទ្ធិប្រជាធិបតេយ្យនៅក្នុងពិភពព័ត៌មាន៖ រាល់អាតូម អេឡិចត្រុង និងហ្វូតុង ចូលរួមដោយស្មើភាពគ្នាក្នុងដំណើរការរក្សាទុក និងដំណើរការព័ត៌មាន។ ហើយលទ្ធិប្រជាធិបតេយ្យជាមូលដ្ឋាននៃព័ត៌មាននេះមិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះកុំព្យូទ័រ quantum ទេ។ ប្រព័ន្ធរូបវន្តទាំងអស់គឺជាមូលដ្ឋានមេកានិចកង់ទិច ហើយប្រព័ន្ធរូបវន្តទាំងអស់កត់ត្រា ផ្ទុក និងដំណើរការព័ត៌មាន។ ពិភពលោកត្រូវបានបង្កើតឡើងពីភាគល្អិតបឋម - អេឡិចត្រុង ហ្វូតុន ក្វាក ហើយបំណែកបឋមនីមួយៗនៃប្រព័ន្ធរូបវន្តចាប់យកព័ត៌មានមួយ៖ ភាគល្អិតមួយ - ប៊ីត។ អន្តរកម្មជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមក បំណែកទាំងនេះផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តងៗ និងដំណើរការព័ត៌មានបន្តិចម្តងៗ។ ការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិតបឋមដើរតួជាប្រតិបត្តិការឡូជីខលសាមញ្ញ អក្សរកាត់ថា "op" ។

ដើម្បីយល់ពីប្រព័ន្ធរូបវន្តណាមួយទាក់ទងនឹងប៊ីតរបស់វា អ្នកត្រូវមានការយល់ដឹងឱ្យបានល្អអំពីយន្តការដែលធាតុនីមួយៗនៃប្រព័ន្ធនោះកត់ត្រា និងដំណើរការព័ត៌មាន។ ប្រសិនបើយើងស្វែងយល់ពីរបៀបដែលកុំព្យូទ័រ quantum ធ្វើដូចនេះ យើងក៏នឹងដឹងពីរបៀបដែលប្រព័ន្ធរូបវន្តធ្វើវាដែរ។

គំនិតនៃកុំព្យូទ័របែបនេះត្រូវបានស្នើឡើងនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ។ Paul Benev, Richard Feynman, David Deutsch និងអ្នកដទៃ។ នៅពេលនោះ កុំព្យូទ័រ quantum គឺជាគំនិតអរូបីសុទ្ធសាធ៖ គ្មាននរណាម្នាក់ដឹងពីរបៀបបង្កើតវាទេ។ នៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ខ្ញុំបានបង្ហាញពីរបៀបដែលនេះអាចត្រូវបានធ្វើដោយប្រើវិធីសាស្រ្តពិសោធន៍ដែលមានស្រាប់។ ក្នុងរយៈពេលដប់ឆ្នាំកន្លងមកនេះ ខ្ញុំបានធ្វើការជាមួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វករដែលល្អបំផុតរបស់ពិភពលោក ដើម្បីរចនា បង្កើត និងដំណើរការកុំព្យូទ័រ quantum ។

មានហេតុផលល្អជាច្រើនក្នុងការសាងសង់កុំព្យូទ័រ quantum ។ ជាដំបូង យើងអាចធ្វើវាបាន។ បច្ចេកវិទ្យា Quantum - បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់គ្រប់គ្រងរូបធាតុនៅកម្រិតអាតូមិក - បានទទួលការអភិវឌ្ឍន៍គួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។ ឥឡូវនេះយើងមានឡាស៊ែរដែលមានស្ថេរភាពត្រឹមត្រូវ វិធីសាស្ត្រផលិតច្បាស់លាស់ និងអេឡិចត្រូនិចលឿនដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើងធ្វើការគណនានៅកម្រិតអាតូមិច។

ហេតុផលទីពីរគឺថា យើងត្រូវរៀនពីរបៀបបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum យ៉ាងហោចណាស់ប្រសិនបើយើងចង់ឱ្យកុំព្យូទ័ររបស់យើងកាន់តែលឿន និងខ្លាំងជាងមុន។ អស់រយៈពេលកន្លះសតវត្សមកនេះ ថាមពលកុំព្យូទ័របានកើនឡើងទ្វេដងរៀងរាល់ឆ្នាំកន្លះ។ ការផ្ទុះនេះត្រូវបានគេហៅថា "ច្បាប់របស់ Moore" បន្ទាប់ពី Gordon Moore ក្រោយមកជានាយកប្រតិបត្តិកំពូលនៅ Intel ដែលបានចង្អុលបង្ហាញពីលក្ខណៈអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលនៃកំណើនត្រឡប់មកវិញនៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 ។ ច្បាប់របស់ Moore មិនមែនជាច្បាប់នៃធម្មជាតិទេ ប៉ុន្តែជាសក្ខីភាពនៃភាពប៉ិនប្រសប់របស់មនុស្ស។ រាល់ដប់ប្រាំបីខែ កុំព្យូទ័រក្លាយជាលឿនជាងពីរដង ពីព្រោះរាល់ដប់ប្រាំបីខែវិស្វករស្វែងរកវិធីដើម្បីកាត់បន្ថយទំហំនៃការភ្ជាប់ និងច្រកតក្កវិជ្ជាដែលបង្កើតវាឡើង។ រាល់ពេលដែលទំហំនៃសមាសធាតុស្នូលរបស់កុំព្យូទ័រត្រូវបានកាត់បន្ថយពាក់កណ្តាល វាអាចដាក់សមាសធាតុពីរដងច្រើនជាងនៅលើបន្ទះឈីបដែលមានទំហំដូចគ្នា។ ជាលទ្ធផល កុំព្យូទ័រមានថាមពលខ្លាំងជាងជំនាន់មុនទ្វេដង ដែលបានបង្កើតឡើងកាលពីមួយឆ្នាំកន្លះមុន។

ប្រសិនបើយើងដាក់គម្រោងច្បាប់របស់ Moore ទៅអនាគត យើងនឹងឃើញថាទំហំនៃការតភ្ជាប់ និងធាតុតក្កវិជ្ជាដែលបង្កើតជាកុំព្យូទ័រនឹងឈានដល់កម្រិតអាតូមក្នុងរយៈពេលប្រហែលសែសិបឆ្នាំ។ ដូច្នេះហើយ ប្រសិនបើយើងចង់ឱ្យច្បាប់របស់ Moore បន្តអនុវត្ត យើងនឹងត្រូវរៀនពីរបៀបបង្កើតកុំព្យូទ័រដែលដំណើរការនៅកម្រិត Quantum ។ កុំព្យូទ័រ Quantum តំណាងឱ្យព្រំដែនចុងក្រោយនៃខ្នាតតូច។

កុំព្យូទ័រ quantum ដែលមិត្តរួមការងាររបស់ខ្ញុំ និងខ្ញុំបានបង្កើតបានសំរេចគោលដៅនេះរួចហើយ៖ អាតូមនីមួយៗមានប៊ីតមួយ។ ប៉ុន្តែសព្វថ្ងៃនេះ យើងអាចបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum តូចៗបានទាំងទំហំ និងថាមពលកុំព្យូទ័រ។ កុំព្យូទ័រ quantum គោលបំណងទូទៅដ៏ធំបំផុតដែលមានវត្តមាននាពេលបច្ចុប្បន្នមានផ្ទុកប៊ីតពី 7 ទៅ 10 ប៊ីត ហើយអាចដំណើរការរាប់ពាន់ quantum logic ក្នុងមួយវិនាទី។ 1
ក្នុងឆ្នាំ 2011 ក្រុមហ៊ុន D-Wave Systems បានប្រកាសពីការបង្កើតកុំព្យូទ័រពាណិជ្ជកម្មដែលមាន 128 qubits ។ – ចំណាំ ed ។

. (សម្រាប់ការប្រៀបធៀប កុំព្យូទ័រផ្ទាល់ខ្លួនលើតុធម្មតាអាចផ្ទុកប៊ីតរាប់លានប៊ីត និងដំណើរការរាប់កោដិនៃប្រតិបត្តិការឡូជីខលបែបបុរាណក្នុងមួយវិនាទី។) យើងបានរៀនពីរបៀបបង្កើតកុំព្យូទ័រដែលមានធាតុទំហំប៉ុនអាតូមមួយ ប៉ុន្តែយើងមិនទាន់ដឹងពីរបៀប ដើម្បីធ្វើឱ្យ ធំកុំព្យូទ័រដែលមានធាតុនៃទំហំនេះ។ កុំព្យូទ័រ quantum ដំបូងបានបង្ហាញខ្លួនកាលពីដប់ឆ្នាំមុន ហើយចំនួនប៊ីតដែលពួកគេអាចផ្ទុកបានគឺកើនឡើងទ្វេដងស្ទើរតែរៀងរាល់ពីរឆ្នាំម្តង។ ទោះបីជាល្បឿននេះនៅតែបន្តក៏ដោយ វានឹងមានរយៈពេលសែសិបឆ្នាំទៀត មុនពេលកុំព្យូទ័រ quantum អាចផ្គូផ្គងកុំព្យូទ័របុរាណនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះទាក់ទងនឹងចំនួនប៊ីត។ កុំព្យូទ័រ Quantum នៅមានផ្លូវវែងឆ្ងាយដើម្បីឈានទៅដល់កុំព្យូទ័រផ្ទាល់ខ្លួនធម្មតា។

ហេតុផលទីបីសម្រាប់ការបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum គឺថាពួកគេអនុញ្ញាតឱ្យយើងយល់ពីរបៀបដែលសកលលោកកត់ត្រា និងដំណើរការព័ត៌មាន។ វិធីល្អបំផុតមួយដើម្បីយល់ពីច្បាប់ធម្មជាតិគឺបង្កើតម៉ាស៊ីនដែលបង្ហាញពីច្បាប់នោះ។ ជារឿយៗយើងបង្កើតម៉ាស៊ីនជាមុន ហើយច្បាប់មកនៅពេលក្រោយ។ កង់ និងកំពូលបានបង្ហាញខ្លួនជាច្រើនពាន់ឆ្នាំមុន ច្បាប់នៃការអភិរក្សនៃសន្ទុះមុំត្រូវបានរកឃើញ។ ដុំថ្មគប់ - មុនពេលកាលីលេបានរកឃើញច្បាប់នៃចលនា។ ព្រីម និងតេឡេស្កុប - លឿនជាងទ្រឹស្តីអុបទិករបស់ញូតុន។ ម៉ាស៊ីនចំហាយទឹកត្រូវបានបង្កើតជាយូរមកហើយមុនពេល James Watt រចនានិយតកររបស់គាត់ ហើយ Sadi Carnot បានរកឃើញច្បាប់ទីពីរនៃទែរម៉ូឌីណាមិក។

ហើយដោយសារមេកានិចកង់ទិចពិបាកយល់ វាពិតជាល្អណាស់ក្នុងការបង្កើតម៉ាស៊ីនដែលបង្កប់នូវច្បាប់របស់វា! តាមរយៈការប្រាស្រ័យទាក់ទងជាមួយវា មនុស្សម្នាក់អាចមើលឃើញក្នុងការអនុវត្តពីរបៀបដែលមេកានិចកង់ទិច "ដំណើរការ" ។ ដូច្នេះ ក្មេងដែលលេងជាមួយកំពូល បញ្ចូលគំនិត និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសន្ទុះមុំដែលបង្កប់នៅក្នុងប្រដាប់ក្មេងលេងនេះ។ មានតែបទពិសោធន៍ជាក់ស្តែងប៉ុណ្ណោះ ឱកាសដើម្បីសង្កេតមើលដោយភ្នែកផ្ទាល់របស់អ្នកពីរបៀបដែលអាតូមមានឥរិយាបទនឹងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកយល់យ៉ាងពិតប្រាកដនូវអ្វីដែលមេកានិចកង់ទិច។ កុំព្យូទ័រកង់ទិច "ប្រដាប់ក្មេងលេង" ដែលយើងរៀនផលិតសព្វថ្ងៃនេះ គឺជាម៉ាស៊ីនដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើងស្វែងយល់បន្ថែមអំពីរបៀបដែលប្រព័ន្ធរូបវន្តចាប់យក និងដំណើរការព័ត៌មាននៅកម្រិតមេកានិចកង់ទិច។

ទីបំផុត មានហេតុផលមួយទៀតក្នុងការសាងសង់កុំព្យូទ័រ quantum: ពួកគេគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ណាស់។ នៅក្នុងទំព័រនៃសៀវភៅនេះ យើងនឹងជួបជាមួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស្វករដ៏ល្អបំផុតមួយចំនួននៅក្នុងពិភពលោក។ នេះគឺជា Jeff Kimble របស់ Caltech ដែលជាអ្នករចនាច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជា quantum photonic ដំបូងបង្អស់របស់ពិភពលោក។ លោក Dave Wineland នៃវិទ្យាស្ថានស្តង់ដារ និងបច្ចេកវិទ្យាជាតិ ដែលបានបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum ដ៏សាមញ្ញដំបូងគេបង្អស់។ លោក Hans Moey នៃសាកលវិទ្យាល័យ Delft University of Technology ដែលក្រុមរបស់ពួកគេបានធ្វើការបង្ហាញដំបូងបំផុតមួយចំនួននៃ quantum bits នៅក្នុងសៀគ្វី superconducting; លោក David Corey នៃវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Massachusetts ដែលជាអ្នកបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum ម៉ូលេគុលដំបូង ហើយកុំព្យូទ័រអាណាឡូករបស់ Quantum អាចធ្វើការគណនា ដែលតម្រូវឱ្យកុំព្យូទ័រធម្មតាធំជាងសកលលោក។ នៅពេលដែលយើងឃើញពីរបៀបដែលកុំព្យូទ័រ quantum ដំណើរការ យើងនឹងអាចកំណត់ដែនកំណត់នៃថាមពលកុំព្យូទ័ររបស់សកលលោក។

ការបកប្រែ ក. ឈរ

កម្មវិធីនិពន្ធ I. Lisov

អ្នកកែសម្រួលនៃមជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី A. Sergeev, D. Falaleev

អ្នកគ្រប់គ្រងគម្រោង A. Polovnikova

អ្នកកែ E. Smetannikova

ប្លង់កុំព្យូទ័រ M. Potashkin

គម្របរូបភាព រូបភាព Getty/Fotobank.ru

ឧទ្ទិសដល់អេវ៉ា

សេត ឡូយ

Apple និងសកលលោក

ការសរសេរកម្មវិធីសកល។ សេត ឡូយ

ច្បាប់ស្រូបទាញធ្វើការគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍! កាលពីម្សិលមិញខ្ញុំបានបោះពុម្ពអត្ថបទដំបូងរបស់ខ្ញុំស្តីពីការពង្រីកស្មារតី ហើយនៅពេលព្រឹកខ្ញុំបានទទួលការអញ្ជើញឱ្យធ្វើបទបង្ហាញនៃសៀវភៅ "កម្មវិធីសកលលោក" ដោយ Seth Lloyd ដែលជាអ្នករូបវិទ្យា quantum ជនជាតិអាមេរិក។

"...ចក្រវាឡកំពុងដំណើរការព័ត៌មានឥតឈប់ឈរ ជាកុំព្យូទ័រដែលមានទំហំដ៏ធំសម្បើម វាកំពុងគណនាអនាគតរបស់វាជានិច្ច។ ចាត់ទុកថាជាបដិវត្តន៍បន្តបន្ទាប់ក្នុងដំណើរការព័ត៌មាន»។ នេះជាអ្វីដែលវានិយាយនៅក្នុងសេចក្តីប្រកាសសៀវភៅ។

អ្នកធ្វើបទបង្ហាញបានសួរសំណួរថា តើអ្នកណាជាអ្នករៀបចំកម្មវិធីសកលលោក?

Seth Lloyd៖ (សើច) ខ្ញុំមិនដឹងខ្លួនឯងទេ… បាទ យើងបានរកឃើញច្រើនហើយ… មានការផ្ទុះធំមួយ បើតាមវិទ្យាសាស្ត្រ។ ផ្ទុះព័ត៌មានធំមួយផ្ទុះឡើង...

ខ្ញុំបានសិក្សាច្បាប់ទី 2 នៃទែរម៉ូឌីណាមិក ដែលចែងថា ការកើនឡើង entropy ។ ប៉ុន្តែក៏ជាថាមពលផងដែរ។ ដូច្នេះតើមានអ្វីកើតឡើងនៅពេលដែលអាតូមបុកគ្នា ធាតុចូលកើនឡើង?... ខ្ញុំមិនយល់ទេ។ ខ្ញុំគិតថា តើវាអាចបង្កើតកុំព្យូទ័រមួយដែលផ្ទុកព័ត៌មាននៅលើអាតូមដែរឬទេ?

ប្រសិនបើអ្នកគ្រប់គ្រង និងគ្រប់គ្រងការបង្វិលខាងលើ និងខាងក្រោមនៃអាតូម នោះខ្ញុំ (ទាយ) អាតូមទាំងនេះអាចត្រូវបានបង្ខំឱ្យគណនា។ យើងអាចប្រើព័ត៌មាននេះ និងបង្ខំកុំព្យូទ័រនេះ (មានន័យថាជាសកល?

ម៉ាស៊ីន៖ ទាំងនេះគឺជាសំណួរនៃបច្ចេកវិទ្យាកង់ទិច។ តើនេះនឹងជួយផ្លាស់ប្តូរជីវិតរបស់អ្នកយ៉ាងដូចម្ដេច?

Seth Lloyd: បច្ចុប្បន្នមានបញ្ហាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ដែលកំពុងត្រូវបានពិភាក្សានៅមជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី។ លទ្ធភាពកំពុងពង្រីក... យើងទាំងអស់គ្នាចង់បានទំនាក់ទំនងតាមទូរស័ព្ទកាន់តែប្រសើរ (សើច) យើងទាំងអស់គ្នាត្រូវការទំនាក់ទំនងកាន់តែប្រសើរ។

ស្ថាបនិកនៃការទំនាក់ទំនង quantum គឺជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ីរបស់អ្នក ហើយចក្ខុវិស័យដែលពួកគេបានគូសបញ្ជាក់ជាច្រើនទស្សវត្សរ៍មុន ឥឡូវនេះកំពុងត្រូវបានស្ទាត់ជំនាញដោយជោគជ័យ នេះជាការធានាឱ្យមានការទំនាក់ទំនង នាឡិកាច្បាស់លាស់បំផុត។

ចំណេះដឹងជាក់ស្តែងគឺជារឿងមួយ ប៉ុន្តែរបៀបដែលចក្រវាឡរីកចម្រើនក៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ផងដែរ!.. ការធ្វើដំណើរតាមពេលវេលាគឺផ្អែកលើ quantum teleportation ។ យើងពិតជាអាចបង្ហាញពីការធ្វើដំណើរតាមពេលវេលាពិតប្រាកដ។ ប៉ុន្តែមានរឿងចម្លែកមួយដែលគេស្គាល់ថា៖ យុវជនម្នាក់ត្រឡប់ទៅក្នុងពេលដែលគាត់បានជួបជីតាហើយសម្លាប់គាត់ដោយចៃដន្យ។ "ជីតា" នេះមិនមានកូនប្រុសទេ ប៉ុន្តែគាត់មានកូនប្រុសរបស់គាត់ ដែលពួកយើងបានបញ្ជូនទៅកាន់អតីតកាល... តើមានអ្វីកើតឡើង?

យើងបានព្យាយាមបាញ់បង្ហោះ photon ទៅកាន់អតីតកាលមិនឆ្ងាយប៉ុន្មាន ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានមីលីប្រភាគនៃវិនាទី ជាមួយនឹងភារកិច្ចសម្លាប់ខ្លួន។

ហើយអ្វី? តើហ្វូតុនបានស្លាប់ទេ? ហ្វូតុង ហ្វូតុងរាប់ពាន់លានបានស្លាប់! មានតែមនុស្សម្នាក់ប៉ុណ្ណោះដែលនៅរស់រានមានជីវិត - មួយដែលយើងបានបាញ់បង្ហោះក្នុងគោលបំណងដើម្បីត្រឡប់ទៅវិញហើយម្តងទៀតបានសម្លាប់ហ្វូតុងជាច្រើន ... ដូច្នេះ ... មានអ្វីដែលត្រូវគិតនៅទីនេះ!

សំណួរពីទស្សនិកជន។ យុវជននោះបានសួរលោក Lloyd៖ យើងទាំងអស់គ្នាប្រើកុំព្យូទ័រ ហើយមានមេរោគនៅលើពួកគេ។ តើអ្វីអាចជាមេរោគសម្រាប់យើង?

Seth Lloyd៖ (សើច) យើងជាមេរោគ! (ទស្សនិកជនសើច)

មេកានិច Quantum គឺចម្លែកណាស់... នៅក្នុង quantum mechanics អេឡិចត្រុងអាចស្ថិតនៅពីរកន្លែងក្នុងពេលតែមួយ។ នោះ 0 និង 1 (ប៊ីត) នឹងមានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ នេះគឺជាភាពខុសគ្នាតែមួយគត់ពីកុំព្យូទ័រធម្មតា។

សំណួរមួយទៀតត្រូវបានសួរដោយបុរសវ័យក្មេងម្នាក់ទៀត: នៅក្នុងកុំព្យូទ័រធម្មតា កំដៅចម្បងកើតឡើងនៅពេលលុបព័ត៌មាន។ តើបញ្ហានេះត្រូវបានដោះស្រាយដោយរបៀបណាក្នុងកុំព្យូទ័រ quantum?

សេត (សើច)៖ នេះជាមូលហេតុដែលមករុស្ស៊ីគ្រោះថ្នាក់! មនុស្សនៅទីនេះឆ្លាតពេក! អ្នកដឹងរឿងនេះ!.. អ្នកនិយាយត្រូវ មូលដ្ឋាននៃប្រភពដើមនៃកំដៅគឺជាកន្លែងដែលការលុបបំបាត់ប៊ីតកើតឡើង។

Seth Lloyd: ក្បួនដោះស្រាយដ៏សំខាន់បំផុតដែលយើងចង់យល់គឺរបៀបដែលច្បាប់រូបវន្តនៃសាកលលោកត្រូវបានកម្មវិធី។

សំណួរនេះត្រូវបានស្ត្រីម្នាក់សួរ៖ ខ្ញុំភ្ញាក់ផ្អើលយ៉ាងខ្លាំងចំពោះការស្រាវជ្រាវរបស់អ្នក! ណាស់! មានរឿងដែលគ្រោះថ្នាក់។ ហើយអ្នកខ្លួនឯងបាននិយាយថាបុរសគឺជាមេរោគ។ តើនេះនឹងក្លាយទៅជាការប្រឈមមុខគ្នាទេ?

Seth Lloyd៖ អរគុណសម្រាប់សំណួរ! ឥឡូវនេះ សម្រាប់មនុស្សនៅក្នុងសកលលោក ពួកគេទាំងពីរខ្លាំង និងខ្សោយ។ យើងអាចគ្រប់គ្រងសារធាតុ។ ប៉ុន្តែយើងមិនអាចប្រើវាបានត្រឹមត្រូវទេ។

ប៉ុន្តែយើងមិនអាចជួយក្រៅពីរៀបចំកម្មវិធីសកលលោកបានទេ។ ឥឡូវនេះយើងកំពុងផ្លាស់ប្តូរអាកាសធាតុរបស់ផែនដី។ ភារកិច្ចរបស់យើងគឺដើម្បីក្លាយជាមេរោគដែលងាយស្រួលសម្រាប់សកលលោក ហើយកម្មវិធីវាឱ្យបានត្រឹមត្រូវ!

សំណួរមួយទៀត៖ តើឥតគិតថ្លៃនឹងមានទេ?

Seth Lloyd: សំណួរល្អ។ ប្រសិនបើមានអ្វីមួយអាចសួរខ្លួនឯងនូវសំណួរ តើខ្ញុំនឹងធ្វើការសម្រេចចិត្តអ្វី នោះអ្វីមួយនេះមិនដឹងថានៅពេលនេះវានឹងធ្វើការសម្រេចចិត្តអ្វីនោះទេ។ នេះគឺជាចម្លើយសម្រាប់ខ្ញុំ។ យើងមិនដឹងថាយើងនឹងធ្វើការសម្រេចចិត្តបែបណា...

ខ្ញុំគិតថា iPhone របស់ខ្ញុំក៏ជឿដែរថាវាមានឆន្ទៈសេរី... ប៉ុន្តែខ្ញុំជាអ្នកណាដែលមិនគិតដូច្នេះ?

បុរសនោះក៏មានសំណួរអំពីទំនាញផែនដី។

Seth Lloyd៖ ម្តងទៀត! បញ្ញាគ្រោះថ្នាក់ចាប់អារម្មណ៍ទស្សនិកជន...(សើច)

Quantum Gravity គឺជាតំបន់ដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងទីជ្រៅបំផុត។ វាដូចជាអ្នកកំពុងមើលទៅក្នុងប្រហោងខ្មៅ ហើយមិនចង់ឱ្យវាបឺតអ្នកចូល។

ពិភពលោកពោពេញទៅដោយព័ត៌មានឥតប្រយោជន៍... វាមិនបាត់ទៅណាទេ...

យើងមានចំណុចប្រទាក់ជាមួយសកលលោក។ ភ្នែករបស់យើង, ក្លិន។ ទាំងនេះគឺជាដំណើរការមេកានិចកង់ទិច។

ចក្រវាឡមិនត្រឹមតែជាកុំព្យូទ័រមេកានិចកង់ទិចប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែយើងធ្វើអន្តរកម្មជាមួយវាដោយមេកានិចកង់ទិច។ ប្រសិនបើខួរក្បាលរបស់យើងអាច...

បទបង្ហាញបានបញ្ចប់។ ប្រជាជនបានឡោមព័ទ្ធ Seth យកហត្ថលេខារបស់គាត់ សួរសំណួរ... អញ្ចឹង។ ជាការប្រសើរណាស់, មិត្តភក្តិជាទីស្រឡាញ់, ក្នុងពេលនេះខ្ញុំនឹងទៅ "កម្មវិធី" ខួរក្បាលរបស់ខ្ញុំជាមួយនឹងសៀវភៅរបស់ Seth Lloyd ។ ជាងនេះទៅទៀត ខ្ញុំតែងតែចាប់អារម្មណ៍លើទស្សនវិជ្ជានៃពិភពកង់ទិច និងឥទ្ធិពលនៃការយល់ឃើញរបស់មនុស្សលើការពិត។

រហូតដល់ពេលក្រោយ!

ដើម្បីទទួលបានអត្ថបទប្លក់ថ្មី សូមបំពេញទម្រង់នៅក្នុងជួរឈរនៅខាងស្តាំ។

ដោយក្តីគោរព Galina Konysheva ។

"ការសរសេរកម្មវិធីសកល។ កុំព្យូទ័រ Quantum និងអនាគតនៃវិទ្យាសាស្រ្ត”: Alpina មិនប្រឌិត; ទីក្រុងម៉ូស្គូ; ឆ្នាំ ២០១៤

ISBN 978-5-91671-270-4, 978-5-91671-324-4

ចំណារពន្យល់

រាល់អាតូមក្នុងចក្រវាឡ មិនត្រឹមតែជាវត្ថុម៉ាក្រូស្កូបផ្សេងៗប៉ុណ្ណោះទេ គឺអាចរក្សាទុកព័ត៌មានបាន។ សកម្មភាពនៃអន្តរកម្មរវាងអាតូមអាចត្រូវបានពិពណ៌នាថាជាប្រតិបត្តិការឡូជីខលបឋមដែលក្នុងនោះប៊ីត quantum - ឯកតាបឋមនៃព័ត៌មាន quantum - ផ្លាស់ប្តូរតម្លៃរបស់វា។ វិធីសាស្រ្តដ៏ចម្លែក ប៉ុន្តែមានជោគជ័យរបស់ Seth Lloyd អនុញ្ញាតឱ្យយើងដោះស្រាយបញ្ហានៃភាពស្មុគស្មាញឥតឈប់ឈរនៃសកលលោកដោយឆើតឆាយ៖ សូម្បីតែកម្មវិធីចៃដន្យ និងខ្លីបំផុត នៅពេលដំណើរការលើកុំព្យូទ័រអាចផ្តល់លទ្ធផលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំង។ សកលលោកកំពុងដំណើរការព័ត៌មានឥតឈប់ឈរ ដែលជាកុំព្យូទ័រ quantum ដ៏ធំ វាកំពុងគណនាអនាគតរបស់ខ្លួនជានិច្ច។ ហើយសូម្បីតែព្រឹត្តិការណ៍ជាមូលដ្ឋានដូចជាកំណើតនៃជីវិត ការបន្តពូជផ្លូវភេទ និងការកើតនៃបញ្ញាអាច និងគួរត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបដិវត្តន៍ជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងដំណើរការព័ត៌មាន។

សេត ឡូយ

ការសរសេរកម្មវិធីសកល។ កុំព្យូទ័រ Quantum និងអនាគតនៃវិទ្យាសាស្ត្រ

គ្រឹះស្ថានបោះពុម្ពផ្សាយសូមអរគុណដល់មជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី លោក Sergei Belousov និង Viktor Orlovsky សម្រាប់ជំនួយរបស់ពួកគេក្នុងការរៀបចំការបោះពុម្ពនេះ។
ការបកប្រែ ក. ឈរ

កម្មវិធីនិពន្ធ I. Lisov

អ្នកកែសម្រួលនៃមជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី A. Sergeev, D. Falaleev

អ្នកគ្រប់គ្រងគម្រោង A. Polovnikova

អ្នកកែ E. Smetannikova

ប្លង់កុំព្យូទ័រ M. Potashkin

* * *

ឧទ្ទិសដល់អេវ៉ា

បុព្វកថារបស់អ្នកនិពន្ធចំពោះការបោះពុម្ពរុស្ស៊ី

អធិប្បាយ

Apple និងសកលលោក

នៅថ្ងៃទី 22 ខែកក្កដា លោក Seth Lloyd ដែលជាសាស្ត្រាចារ្យ និងជារូបវិទូដ៏ល្បីល្បាញ ដែលចូលរួមក្នុងការបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum បានធ្វើបាឋកថានៅទីក្រុងមូស្គូ។ គាត់បានមកទីក្រុងមូស្គូក្នុងនាមជាភ្ញៀវពិសេសនៃសន្និសីទអន្តរជាតិលើកទីពីរស្តីពីបច្ចេកវិទ្យា Quantum ដែលរៀបចំដោយមជ្ឈមណ្ឌល Quantum របស់រុស្ស៊ី។ Lloyd មានភាពល្បីល្បាញដោយសារសៀវភៅ Programming the Universe របស់គាត់ ដែលគាត់បានប្រកែកថា Universe គឺជាកុំព្យូទ័រ Quantum ដ៏ធំដែលបង្កើតអនាគតតាមរយៈការគណនា។ Look At Me បាននិយាយជាមួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដ៏ល្បីល្បាញអំពីមូលហេតុដែលកុំព្យូទ័រ quantum ត្រូវការ របៀបដែលអ្នករូបវិទ្យាចំណាយពេលទំនេររបស់ពួកគេ និងមូលហេតុដែលវិទ្យាសាស្ត្រមានភាពកំប្លែង។

សេត ឡូយ

សាស្រ្តាចារ្យ MIT និងជាអ្នកបង្កើតគំរូកុំព្យូទ័រ quantum

ហេតុអ្វីបានជាអ្នកគិតថា Universe គឺជាកុំព្យូទ័រ?

សកលលោកត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអាតូម ប៉ុន្តែវាជាការសំខាន់ដែលត្រូវយល់ថាភាគល្អិតទាំងអស់នេះមានផ្ទុកព័ត៌មាន ហើយនៅពេលដែលឧទាហរណ៍ ភាគល្អិតបឋមពីរបុកគ្នា ប៊ីតនៃព័ត៌មានត្រូវបានបំប្លែងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ។ យើងអាចគិតថាចក្រវាឡជាវត្ថុដែលបង្កើតពីអាតូម ហើយនោះជាវិធីបុរាណក្នុងការមើលវត្ថុ ប៉ុន្តែយើងក៏អាចមើលអាតូមជារបស់ដែលផ្ទុកព័ត៌មាននិងដំណើរការវាដូចជាកុំព្យូទ័រ។ ខ្ញុំកំពុងព្យាយាមស្វែងយល់ និងបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum និងរក្សាទុកព័ត៌មានក្នុងអាតូម ប៉ុន្តែអាតូមធ្វើការគណនាបានយ៉ាងណាក៏ដោយ ហើយនៅពេលដែលយើងបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum យើងគ្រាន់តែព្យាយាមយកអាតូមមកគណនាតាមវិធីផ្សេង។ ខ្ញុំបានចូលទៅជិតការបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum តាមទស្សនៈបច្ចេកវិទ្យា ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកខ្ញុំបានដឹងថាយើងដូចជាកំពុងព្យាយាមជ្រៀតជ្រែកជាមួយនឹងដំណើរការនៃការគណនាដែលសកលលោកបានដំណើរការជាយូរមកហើយ។

តើទ្រឹស្ដីរបស់អ្នកដែលថា ចក្រវាឡគឺជាកុំព្យូទ័រ quantum ផ្លាស់ប្តូរជីវិតប្រចាំថ្ងៃរបស់អ្នកដោយរបៀបណា? ហើយតើវាអាចផ្លាស់ប្តូរការយល់ឃើញរបស់មនុស្សជុំវិញពិភពលោកដោយរបៀបណា?

ជាធម្មតា យើងគិតថាចក្រវាឡមានភាគល្អិតនៃថាមពល ប៉ុន្តែយើងក៏អាចនិយាយបានថា វាមានភាគល្អិតព័ត៌មាន។ ដរាបណាយើងយល់ថាសកលលោកអនុវត្តការគណនា និងដំណើរការព័ត៌មាន ទស្សនៈពិភពលោករបស់យើងផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗ។ ទីមួយ វិធីសាស្រ្តនេះជួយពន្យល់ពីអ្វីដែលនៅតែអាថ៌កំបាំង ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីផ្សេងទៀត។ ជាឧទាហរណ៍ យើងនៅតែមិនអាចឆ្លើយបានត្រឹមត្រូវចំពោះសំណួរអំពីប្រភពដើមនៃជីវិតនៅលើផែនដី។ តាមពិតទៅ ជីវិតគឺជាដំណើរការនៃព័ត៌មាន វាត្រូវបានផ្អែកលើ DNA ដែលជាម៉ូលេគុលដែលផ្ទុកព័ត៌មាន និងកម្មវិធីប្រព័ន្ធទាំងអស់នៃរាងកាយដើម្បីឱ្យពួកវាដំណើរការតាមរបៀបដែលពួកគេដំណើរការ។ ប្រសិនបើអ្នកគិតថាជីវិតជាថាមពលកែច្នៃ និងព័ត៌មានដំណើរការ វាច្បាស់ណាស់ថាសកលលោកក៏អាចចាត់ទុកថាជាថាមពលកែច្នៃ និងព័ត៌មានផងដែរ។ ជីវិតកើតឡើងដោយធម្មជាតិពី "ការគណនា" នៃសកលលោក។

D-Wave គឺជាក្រុមហ៊ុនទីមួយ
កុំព្យូទ័រ Quantum ពាណិជ្ជកម្ម

តើការគណនាស្មុគ្រស្មាញបំផុតអ្វីខ្លះដែលត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រើកុំព្យូទ័រ quantum ដែលមានស្រាប់ដែលអ្នកធ្វើការជាមួយ?

កុំព្យូទ័រ Quantum ដែលមានស្រាប់គឺតូច និងខ្សោយ។ រហូតមកដល់ពេលនេះ ពួកគេអាចអនុវត្តប្រតិបត្តិការរាប់រយជាមួយនឹងចំនួនតូច ដោយរាប់សិប។ ប៉ុន្តែទោះបីជាមានថាមពលបែបនេះក៏ដោយ យើងអាចរៀនបានច្រើនអំពីរបៀបដែលព័ត៌មានត្រូវបានដំណើរការនៅកម្រិតមីក្រូទស្សន៍។ ក៏មានកុំព្យូទ័រ quantum ឯកទេសផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ កុំព្យូទ័រដែលបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុន D-Wave - វាផ្អែកលើការអភិវឌ្ឍន៍ដែលសិស្សរបស់ខ្ញុំ និងខ្ញុំបានបង្កើតកាលពីប្រហែល 10 ឆ្នាំមុន ហើយមិនទាំងសង្ឃឹមថាវានឹងដំណើរការនោះទេ។ ហើយកុំព្យូទ័រ quantum បែបនេះអាចធ្វើការគណនាស្មុគ្រស្មាញច្រើន និងបម្រើគោលបំណងជាក់លាក់មួយចំនួន។

នៅពេលដែលកុំព្យូទ័រ quantum ដ៏មានអានុភាពលេចឡើង តើយើងនឹងអាចប្រើប្រាស់វាដោយរបៀបណា?

មានផ្នែកជាច្រើននៃកម្មវិធីសម្រាប់កុំព្យូទ័របែបនេះ។ មួយក្នុងចំនោមអ្វីដែលច្បាស់បំផុតគឺការបំផ្លិចបំផ្លាញ: កុំព្យូទ័រ quantum អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកកូដអ៊ីនធឺណិត និងពាក្យសម្ងាត់កាតឥណទាន។ ខ្ញុំចូលចិត្តប្រើការទិញទំនិញតាមអ៊ីនធឺណិត ដូច្នេះហើយខ្ញុំសង្ឃឹមថាកុំព្យូទ័រ quantum នឹងមិនត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការនេះទេ។ លើសពីនេះ វាមានមុខងារមានប្រយោជន៍ជាងនេះទៀត៖ យើងអាចប្រើពួកវាដើម្បីក្លែងធ្វើស្ថានភាពធម្មជាតិមួយចំនួន ដំណើរការនៅក្នុងអាតូម - វានឹងជួយស្វែងយល់បន្ថែមអំពីប្រភពដើមនៃសកលលោក។

ថ្មីៗនេះ សហសេវិករបស់ខ្ញុំ និងខ្ញុំក៏បានដឹងថាកុំព្យូទ័រ quantum អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាព័ត៌មានយ៉ាងច្រើន។ ជាឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើមានមូលដ្ឋានទិន្នន័យដែលមានទិន្នន័យហ្សែនអំពីមនុស្សទាំងអស់នៅលើផែនដី វានឹងក្លាយជាមូលដ្ឋានទិន្នន័យដែលមានព័ត៌មានយ៉ាងច្រើន ដែលមានរាប់ពាន់លានប៊ីត។ កុំព្យូទ័រ Quantum អាចជួយកំណត់អត្តសញ្ញាណគំរូនៅក្នុងមូលដ្ឋានទិន្នន័យនេះ ដែលជាអ្វីដែលកុំព្យូទ័រធម្មតាមិនអាចធ្វើបាន។ ម្យ៉ាងវិញទៀត មានបញ្ហាឯកជនភាពដ៏លំបាក ព្រោះជាឧទាហរណ៍ ខ្ញុំពិតជាមិនចង់ឱ្យក្រុមហ៊ុនឱសថមានព័ត៌មានអំពីទិន្នន័យហ្សែនរបស់ខ្ញុំទេ។ ប្រសិនបើយើងអាចប្រើកុំព្យូទ័រ Quantum ដើម្បីរុករកទិន្នន័យអំពីហ្សែន អំពីចំនួនប្រជាជន ខណៈពេលដែលធានាភាពឯកជន និងការស្វែងរកគំរូទូទៅ វាអាចជួយយើងរៀនអំពីជីវិតនៅលើផែនដី។

នៅពេលដែលអាតូមអាចត្រូវបានគិតថាជាប៊ីត វាពិបាកណាស់ក្នុងការគូសបន្ទាត់រវាងពិភពធម្មជាតិ និងពិភពកុំព្យូទ័រ។ តើអ្នកជឿទេថានៅថ្ងៃអនាគតនឹងមានបញ្ញាសិប្បនិម្មិតនិងភាពឯកវចនៈបច្ចេកវិទ្យា?

ខ្ញុំស្គាល់ Ray Kurzweil គាត់រស់នៅក្បែរខ្ញុំ ហើយគាត់ជាមនុស្សព្រៃផ្សៃ និងឆ្កួត។ ចំនួនប្រជាជនពិភពលោកកំពុងកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស លឿនជាងអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ កាលពីមួយពាន់ឆ្នាំមុន ចំនួនប្រជាជនពិភពលោកបានកើនឡើងទ្វេដងរៀងរាល់ពីរបីរយឆ្នាំ ហើយឥឡូវនេះវាកើនឡើងទ្វេដងរៀងរាល់ 10-15 ឆ្នាំម្តង។ វាប្រែថានៅឆ្នាំ 2080 ចំនួនប្រជាជននឹងមានចំនួនច្រើន ប៉ុន្តែវាមិនទំនងកើតឡើងនោះទេ។ វាដូចគ្នាជាមួយនឹងព័ត៌មាន - បរិមាណរបស់វាកើនឡើងទ្វេដងជារៀងរាល់ឆ្នាំ ពោលគឺមិនយូរប៉ុន្មានបរិមាណរបស់វានឹងឈានដល់ភាពគ្មានកំណត់។ ខ្ញុំមិនមានសុទិដ្ឋិនិយមដូច Ray Kurzweil ទេ ហើយខ្ញុំមិនគិតថាភាពឯកវចនៈទំនងជាកើតឡើងនោះទេ។ ហើយប្រសិនបើវាមកដល់ វានឹងបណ្តាលឱ្យមានការបំផ្លិចបំផ្លាញបន្ថែមទៀត វានឹងមិនមែនជាពិភពលោកថ្មីដ៏ក្លាហាននោះទេ។

មានកំណែជាច្រើននៃអ្វីដែលអនាគតនឹងទៅជាយ៉ាងណា ហើយឯកវចនៈគឺមានតែមួយក្នុងចំណោមពួកគេ។ តើអ្នកមើលឃើញយ៉ាងណាទៅថ្ងៃអនាគត ប្រសិនបើកុំព្យូទ័រ quantum ដ៏មានឥទ្ធិពលលេចចេញ?

កុំព្យូទ័រ Quantum ប្រាកដជានឹងធ្វើឱ្យអនាគតកាន់តែគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ ប៉ុន្តែខ្ញុំមិនគិតថាខ្ញុំដឹងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីនិយាយអ្វីដែលនឹងកើតឡើងនៅក្នុងពិភពបច្ចេកវិទ្យានាពេលអនាគតនោះទេ។ ខ្ញុំប្រាកដថាពេលនិយាយពីអនាគត យើងអាចដកស្រង់សម្តីរបស់ James Brown៖ មិនថាមានរឿងអ្វីកើតឡើងទេ “វានឹងក្លាយជារឿងកំប្លែង”។ គោលដៅចម្បងរបស់ខ្ញុំសម្រាប់អនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខគឺធ្វើវិទ្យាសាស្ត្រ និងរីករាយជាមួយវា។ ខ្ញុំសំណាងណាស់ដែលបានធ្វើការនៅ MIT ព្រោះមនុស្សនៅទីនោះធ្វើរឿងចំលែក ពេលខ្លះឆ្កួត ប៉ុន្តែតែងតែមានរឿងថ្មីទាំងស្រុងជារៀងរាល់ថ្ងៃ។ អ្វីដែលល្អបំផុតក្នុងលោកគឺការរៀនអំពីអ្វីដែលថ្មីអ្វីដែលអស្ចារ្យ។

នៅក្នុងការបង្រៀនរបស់អ្នក អ្នកនិយាយច្រើនអំពីឥទ្ធិពលនៃបដិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យាមកលើទស្សនៈពិភពលោករបស់យើង។ តើអ្នកគិតថាបដិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យាទាំងនេះត្រូវការក្នុងប្រទេសពិភពលោកទីបីទេ? យ៉ាងណាមិញ បដិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យាទាំងអស់បានកើតឡើងជាចម្បងនៅក្នុងប្រទេសលោកខាងលិច…

Seth Lloyd: The Computing Universe។ ការសរសេរកម្មវិធីសកល