Квантовые вычисления со времен Демокрита - Скотт Ааронсон

Тем не менее я хочу извернуться и посмотреть, не удастся ли мне понять, что все-таки имеет в виду Пенроуз.

В науке всегда можно состряпать теорию для «объяснения» имеющихся данных: достаточно просто выписать все имеющиеся данные подряд и назвать это «теорией»! Очевидная проблема здесь — излишняя подгонка. Поскольку такая теория не дает никакого сжатия оригинальных данных, то есть для записи теории требуется ровно столько же бит, что и для записи данных, то нет оснований ожидать, что эта теория сможет предсказать будущие данные. Иными словами, такая теория бесполезна.

Так что, когда Пенроуз говорит, что таблица перекодировки — это не «настоящая» модель, он, может быть, имеет в виду следующее. Разумеется, можно написать компьютерную программу, которая разговаривала бы как Дизраэли или Черчилль, просто собрав все возможные их высказывания и ответы. Но это и есть излишняя подгонка, с которой мы не должны мириться! Главный вопрос не в том, можем ли мы смоделировать сэра Уинстона при помощи какой-либо компьютерной программы. Скорее он в том, можем ли мы смоделировать его при помощи программы, которая может быть написана в пределах наблюдаемой Вселенной и которая, в частности, многократно короче списка всех возможных разговоров с ним.

Итак, мы опять попадаем в точку, куда я возвращаюсь раз за разом: если Пенроуз имеет в виду именно это, то он оставил мир Гёделя и Тьюринга далеко позади и вступил на мое поле деятельности — в царство вычислительной сложности. Откуда Пенроуз — или кто угодно другой — знает, что не существует ма-а-аленькой булевой схемы, способной смоделировать Уинстона Черчилля? По-видимому, мы не смогли бы доказать ничего подобного, даже считая (чисто теоретически), что мы знаем, что такое модель Черчилля! О вы, все те, кто готов утверждать неразрешимость конечных задач: на этом пути затаился зверь P или NP, из 2n челюстей которого не удалось выскользнуть еще ни одному смертному[85].

Рискну утверждать очевидное

Даже если мы предположили бы, что мозг действительно решает трудную вычислительную задачу, неясно, почему это приблизило бы нас к пониманию сознания. Если быть просто машиной Тьюринга никак не ощущается, то почему быть машиной Тьюринга с оракулом по проблеме остановки должно как-то ощущаться?

Все на поезд всеохватной квантовой гравитации!

Отставим в сторону конкретику идей Пенроуза и зададимся более общим вопросом: должна ли квантовая механика хоть как-то влиять на наши представления о мозге?

Конечно, искушение понятно и естественно: сознание загадочно, квантовая механика тоже загадочна, следовательно, они должны быть как-то связаны между собой! Ну, может, в этом что-то и есть, поскольку источник загадочности в обоих случаях, кажется, один, а именно: как совместить описание мира, сделанное от третьего лица, с личным переживанием этого мира?

Когда кто-то пытается сформулировать этот вопрос более конкретно, это часто заканчивается вопросом: «Является ли мозг квантовым компьютером?» Может, и является, но мне в голову приходит по крайней мере четыре хороших аргумента против такой возможности.

1. Задачи, для которых квантовый компьютер, как считается, обеспечит резкое увеличение производительности, — разложение целых чисел на простые множители, решение уравнения Пелля, моделирование кварк-глюонной плазмы, аппроксимация полинома Джонса и т. п. — вряд ли повысили бы вероятность репродуктивного успеха троглодита Оога по сравнению с его собратьями-троглодитами.

2. Даже если человек мог бы извлечь пользу из квантово-компьютерного ускорения, я не вижу никаких свидетельств того, что он на самом деле делает это. Говорят, Гаусс мог мгновенно и в уме раскладывать на множители большие целые числа, но, даже если так, это доказывает лишь, что мозг Гаусса был квантовым компьютером, а не что мозг всех остальных является таковым!

3. Мозг — горячая влажная среда, и трудно понять, как в нем может поддерживаться когерентность дальнего порядка[86]. С сегодняшними представлениями о коррекции квантовых ошибок этот аргументом перестал быть убойным, но по-прежнему остается чрезвычайно сильным.

4. Как я уже упоминал, даже если мы предположим, что мозг действительно является квантовым компьютером, это, кажется, не даст нам ничего в плане объяснения сознания — а именно для этого подобные рассуждения обычно и привлекают!

Ну хорошо, смотрите. Чтобы не выглядеть совершенным брюзгой, — ибо что может быть дальше от моего характера, чем брюзжание? — позвольте мне, по крайней мере, рассказать, в каком направлении я бы стал действовать, если бы был квантовым мистиком.

Где-то в начале «Нового разума короля» Пенроуз рассказывает о самом моем любимом мысленном эксперименте — машине для телепортации. Это машина, которая перемещает вас по галактике со скоростью света: она просто сканирует ваше тело, шифрует все его клеточные структуры, переводя в чистую информацию, а затем передает эту информацию посредством радиоволн. Когда информация прибывает на место, наноботы (того сорта, какие появятся у нас через несколько десятилетий, если верить Рэю Курцвейлу и компании) используют ее и заново выстраивают ваше физическое тело вплоть до мельчайших подробностей.

А, я забыл упомянуть: поскольку мы очевидным образом не хотим, чтобы вокруг бегало две ваши копии, оригинал уничтожается быстрым и безболезненным выстрелом в голову. Итак, дорогие товарищи ученые-редукционисты: кто из вас хочет первым отправиться на Марс таким способом?

Что, есть какие-то сомнения? Неужели вы хотите сказать, что привязаны почему-то к конкретным атомам, из которых состоит в данный момент ваш мозг? Как, я уверен, вы знаете, эти атомы так и так заменяются каждые несколько недель. Так что атомы сами по себе не делают вас вами; скорее дело в информации, которая в них зашифрована. И если информация эта в безопасности и направляется прямиком к Марсу, кого волнует ее оригинальное хранилище из плоти и крови?

Так что выбирайте: душа или пуля!

Надо сказать, квантовая механика действительно предлагает третий выход из этой ситуации — выход, который не имел бы смысла в классической физике.

Предположим, что часть информации, которая делает вас вами, — это на самом деле квантовая информация. Тогда, даже если вы материалист до мозга костей, у вас появляется прекрасный повод не пользоваться машиной для телепортации: ведь из теоремы о запрете клонирования следует, что ни одна подобная машина не в состоянии работать так, как заявлено.

При этом я не утверждаю, что невозможно телепортироваться со скоростью света. Но процесс телепортации выглядел бы совершенно иначе, чем описанный выше: в нем не могла бы идти речь о копировании человека, а затем убийстве оригинала. Либо вас можно было бы переслать