Квантовые вычисления со времен Демокрита - Скотт Ааронсон

на Марс? Можете считать, что уничтожение оригинала проходит безболезненно. Если вы верите, что ваш мозг состоит исключительно из информации, вам всем следовало бы встать в очередь за билетами, так?

Студент: Мне кажется, есть большая разница между ситуацией, когда вы разбираете кого-то, а затем собираете его вновь в другом месте, и ситуацией, когда вы заглядываете к кому-то во внутренности, определяете, как соорудить копию, строите ее на другом конце, а оригинал убиваете. Есть очень большая разница между перевозкой и копированием. Я был бы рад, если бы меня перевезли, но на копирование я не согласен.

Скотт: В большинстве операционных систем и языков программирования перемещение работает именно так: вы создаете копию и уничтожаете оригинал. В компьютере перемещение означает копирование-и-уничтожение. Допустим, у вас имеется строка битов x1, …, xn и вы хотите переместить ее из одного места в другое. Вы что, считаете важным, как мы поступим: сначала скопируем все биты, а затем уничтожим исходную строку, или будем копировать и уничтожать побитно — сначала первый бит, затем второй и т. п.? Вы действительно считаете, что это имеет значение?

Студент: Имеет, если речь идет о копировании меня.

Другой студент: Мне кажется, я предпочел бы, чтобы меня сначала скопировали, а уже потом я по своим ощущениям решил бы, нужно ли уничтожать оригинал, — и если нет, просто смирился бы с появлением еще одной своей копии.

Скотт: Хорошо. А которая из двух ваших копий будет принимать это решение? Или вы примете его вместе? Я думаю, вы могли бы проголосовать, но тогда для принятия решения вам может потребоваться третий.

Студент: А вы представляете собой квантовое состояние или классическое?

Скотт: Вы меня опередили, чему я всегда рад. Что меня всегда интересовало в отношении знаменитого протокола телепортации (который позволяет вам «дематериализовать» квантовое состояние и заново «рематериализовать» его в другом месте), так это то, что для его работы вам потребовалось бы измерить — и, следовательно, уничтожить — оригинальное состояние. Но, возвращаясь к классическому сценарию, мне кажется, что неуничтожение оригинала породит даже больше проблем, чем его уничтожение. Тогда возникнет проблема, кого из вас считать «настоящим».

Студент: Это напоминает мне о многомировой интерпретации.

Скотт: По крайней мере, в ней две ветви волновой функции никогда не будут взаимодействовать между собой. Как максимум, они могли бы провзаимодействовать и взаимно уничтожить друг друга, но здесь-то две копии могли бы просто поговорить друг с другом! Это добавляет целый новый слой осложнений.

Студент: Так что, если бы вы заменили классический компьютер квантовым, вы могли бы просто копировать-и-унитожать всякий раз, когда вам нужно что-то передвинуть…

Скотт: Верно! Мне кажется, это важное замечание. Мы знаем, что если имеется неизвестное квантовое состояние, его невозможно просто скопировать, но можно передвинуть. Дальше возникает следующий вопрос: зашифрована ли информация в человеческом мозге в некотором ортогональном базисе? Поддается ли она копированию? Ответ не кажется очевидным априори. Обратите внимание: мы не спрашиваем, является ли мозг квантовым компьютером (тем более квантовым гравитационным компьютером a la Пенроуз) и может ли он раскладывать на простые множители 300-значные целые числа. Может быть, Гаусс и способен был это делать, но довольно очевидно, что остальные люди этого не умеют. Но даже если мозг способен только на классические вычисления, он все же мог бы проделывать их так, чтобы использовать при этом отдельные кубиты в разных базисах, таким способом, что было бы физически невозможно копировать важные части состояния мозга. Для этого даже не потребовалось бы особой запутанности. Мы знаем, что существуют всевозможные слабые эффекты, способные сыграть какую-то роль в определении того, сработает данный нейрон или нет. Итак, сколько информации нужно вам получить от мозга, чтобы предсказать будущее поведение человека (по крайней мере вероятностно)? Хранится ли вся необходимая вам информация в «макроскопических» переменных, таких как синаптические потенциалы, которые, вероятно, принципиально допускают копирование? Или какая-то часть информации хранится микроскопически и к тому же, возможно, не в фиксированном ортогональном базисе? Это не метафизические вопросы. На них, в принципе, можно ответить эмпирически.

Теперь, когда в нашей картине появились кванты, давайте внесем еще немного остроты и добавим относительности. Есть один аргумент (опять же можно прочесть целую диссертацию обо всех этих вещах), известный как аргумент блок-вселенной (block-universe argument). Идея в том, что специальная теория относительности каким-то образом исключает свободу воли. Вот вы и вы пытаетесь решить, заказать ли вам пиццу или что-нибудь китайское. Вот ваша подруга, которая собирается зайти к вам позже и хочет знать, что вы собираетесь заказывать. Случилось так, что ваша подруга движется со скоростью, близкой к скорости света в вашей покоящейся системе отсчета. При этом, хотя вы ощущаете, что еще не приняли решение, и от этого сильно страдаете, с ее точки зрения, ваше решение уже принято.

Студент: Если вы и ваша подруга разделены пространственно-подобным интервалом, что вообще это может значить?

Скотт: Вот именно. Я лично не думаю, что этот аргумент говорит хоть что-то о существовании или несуществовании свободы воли. Проблема в том, что все это работает только с наблюдателями, разделенными пространственно-подобными интервалами. Ваша подруга в принципе может сказать, что в том, что она воспринимает как собственную пространственно-подобную гиперповерхность, вы уже приняли свое решение, но она все еще не знает, что же вы заказали! Единственное место, откуда информация может дойти до вашей подруги, так это из точки, где вы реально принимали свое решение. Для меня это говорит просто о том, что множество событий у нас не упорядочено полностью по времени, а упорядочено лишь частично. Но я никогда не понимал, почему это должно заранее исключать свободу воли.

Мне необходимо встряхнуть вас, так что давайте сведем квантовый аспект, относительность и свободу воли воедино. Недавно вышла статья Конуэя и Кохена под названием «Теорема о свободе воли»[171], которая достаточно широко освещалась в средствах массовой информации. О чем эта теорема? По существу, это та же теорема Белла (о ней говорилось в главе 12), или, скорее, интересное следствие из теоремы Белла. Математически это очевидное следствие, но очевидность не делает его менее интересным. Вы можете представить себе, что во Вселенной не существует ничего фундаментально случайного и что все случайности, которые мы наблюдаем в квантовой механике и других подобных местах, были предопределены еще в начале времен. Бог просто зафиксировал одну большую случайную строку и теперь всякий раз, измеряя что-то, люди просто