«Теория конструктора» объединяет классический и квантовый мир
Физик Дэвид Дойч из Оксфордского университета поставил перед собой амбициозную задачу: объединить все физические теории в одну единую, создав набор мета-законов, определяющих, что может происходить во Вселенной, а что запрещено.
В недавно опубликованной статье Дэвид Дойч объявил о первом успехе своей «теории конструктора»: объединение квантовой и классической теории распространения информации.
В настоящее время в компьютерных технологиях используется классическая теория информации, разработанная американским математиком Клодом Шенноном. Одновременно физики разрабатывают квантовые компьютеры, использующие законы субатомного мира для ускоренного выполнения поставленных задач.
Принципы информационной теории Шеннона не применимы к обработке информации квантовыми машинами. До сих пор в физике нет ясного определения самого понятия «квантовой информации» и ее связи с классической.
Именно поэтому до сих пор алгоритмы для квантовых компьютеров разрабатывались методом проб и ошибок, ведь квантовой теории информации, на основе которой следовало составлять программы нового типа, до сих пор не существует.
Согласно теории конструктора Дойча, основные фундаментальные компоненты физической реальности представляют собой «конструкторы», выполняющие специфические задания.
Каждый конструктор имеет свой собственный набор правил, определяющий его возможности. Например, электрический чайник можно представить как конструктор, выполняющий задание «подогреть воду».
Язык теории конструктора позволяет описывать наиболее фундаментальные принципы, которым должны следовать все дочерние теории. Возьмем, например, закон сохранения энергии: задача «создание энергии» для любого конструктора ограничивается невозможностью делать энергию из ничего.
? Кьяра Марлетто, Оксфордский университет
В своем определении информации Дойч и Марлетто заостряют внимание на одном задании, которое возможно в классической системе, но не допускается в квантовой: способность делать копии. Еще в 1980-х физики доказали невозможность создания идентичной копии неизвестного квантового состояния.
Оксфордские физики определяют область классической информации как среду, в которой можно точно копировать состояния. Из этого определения можно получить систему задач, возможных для данной среды, которая в идеале должна соответствовать Шенноновской теории информации.
Специалисты считают, что у теории конструктора могут быть большие перспективы и не только в области информации. Вполне возможно, что когда-нибудь удастся создать набор законов, объединяющий воедино также квантовую теорию с гравитационной, создав тем самым вожделенную физиками квантовую теорию гравитации.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии