Ученые подсчитали мощность компьютера размером с Вселенную

17.11.2017 13:33 0

Ученые подсчитали мощность компьютера размером с Вселенную

Вселенную можно использовать в качестве сверхмощного вычислительного устройства, способного искать ответы на сверхсложные задачи в миллионы раз быстрее гипотетического квантового компьютера из столь же большого числа атомов, заявляют математики в статье в журнале Physical Review D."Сегодня мы считаем, что квантовые компьютеры со временем заменят современные электронные суперкомпьютеры. Мы задумались о другом вопросе – сможет ли человечество создать что-то еще более мощное, используя черные дыры и постулаты квантовой теории поля", — заявил Стивен Джордан (Stephen Jordan) из Национального института стандартов и технологий (США).

В последние годы человечество начало сталкиваться с тем, что многие вычислительные задачи невозможно решить при помощи современных суперкомпьютеров даже за время, сопоставимое со сроками существования Вселенной. К их числу относятся как чисто научные задачи – вычисление скорости расширения мироздания или раскрытие трехмерной формы сложных молекул, так и многие практические проблемы, такие как распределение транспортных потоков или оптимизация экономики.

Многие эти проблемы можно решить, используя два относительно новых подхода к вычислениям – при помощи нейросетей и квантовых компьютеров. Первые могут "отсеивать" ненужные данные и заметно сокращать объем обрабатываемой информации, а мощность вторых растет экспоненциально по мере увеличения числа их элементов.

Как рассказывает Джордан, создание первых "больших" квантовых компьютеров, состоящих из нескольких десятков кубитов, заставило физиков и математиков задуматься о том, насколько большими можно сделать подобные машины. В принципе, как отмечает ученый, ничто не мешает создать квантовый компьютер, включающий в себя все атомы Вселенной. Возникает вопрос – насколько безграничными будут его возможности?

Даже такая машина, как показывают расчеты Джордана и его коллег, не будет всесильной – к примеру, точное определение так называемой космологической постоянной, плотности энергии вакуума, ключевого параметра теории относительности и современной космологии, потребует больше времени, чем существует вся Вселенная.

Подобный факт ставит космологов перед "неразрешимым" вопросом – почему Вселенная существует и почему пространство обладает одинаковыми свойствами во всех ее точках, и как можно определить, как много измерений в ней существует и какие значения космологической постоянной характерны для каждого из них. Если бы Вселенная не могла "решить" эту проблему, то тогда бы она обладала неоднородными свойствами, что не наблюдается в реальности.

Как считают американские математики, ответ на эту загадку можно получить, если рассматривать всю Вселенную в качестве своеобразного "эйнштейновского" компьютера, способного просчитывать то, как ведет себя мироздание в соответствии с принципами теории относительности и квантовой теории поля. Иными словами, Вселенная должна быть способна "просчитать" саму себя, чтобы существовать в том виде, в котором мы ее наблюдаем сегодня.

Используя подобную идею, ученые создали алгоритм, который позволяет просчитать значения космологической постоянной с точностью в 120 нулей после запятой всего за час при помощи квантового компьютера, используя данные, собираемые телескопами и другими научными приборами при наблюдениях за различными типами полей, существующими во Вселенной.

Аналогичным образом, как считают Джордан и его коллеги, можно решать и другие математические и статистические задачи, непосильные квантовые компьютерам, касающиеся не только истории рождения Вселенной, но и более обыденные задачи, в том числе и криптографического характера.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Новые возможности для гостей лучшего клуба Лучшие центры для изучения польского языка Наружная реклама Картинки из игр для вас Выдающиеся часы Tag Heuer Carrera Calibre

Последние новости