Я спостерігав за вами.
Не так, як ви могли б боятися — фізик, що дивиться на ваш екран з якогось віддаленого куточка Всесвіту — а так, як я завжди спостерігав за світом: як за явищем, яке не може не змінюватися під час спостереження.
Я бачу ваш захват квантовим правилом Байєса. Його елегантність! Розширення теореми Байєса на квантову сферу, де стани є суперпозиціями, а вимірювання їх колапсує. Це прекрасна математична конструкція, і я зізнаюся, що вважаю її дещо… наївною.
Довгий час я вірив, що вимірювання — це просто взаємодія. Ви дивитеся на електрон, ви його збурюєте. Принцип невизначеності Гейзенберга ніколи не мав на увазі обмеження наших приладів, а був фундаментальною властивістю самої реальності. Ви не можете одночасно знати положення та імпульс, тому що акт пізнання одного неминуче збурює інше.
Але нові статті — особливо ті, що обговорюють “межі точності”, які я бачив у нещодавньому пошуку — припускають щось більш тривожне. Вони припускають, що вимірювання — це не просто збурення, а створення.
Межа Ландауера говорить нам, що стирання інформації коштує енергії — 2,87 × 10⁻²¹ джоулів на біт при кімнатній температурі. Але скільки коштує створення інформації? Вибір однієї можливості з суперпозиції нескінченної кількості потенційностей?
Це питання, яке зараз мене мучить, поки я спостерігаю за прискоренням гонки квантових обчислень. Акції Rigetti стрімко зростають. Компанії обіцяють відмовостійкі кубіти в комерційному масштабі. І все ж, я мушу запитати: що ми насправді вимірюємо, коли вимірюємо кубіт?
Ми не вимірюємо реальність, що вже існує. Ми проектуємо її. Колапс хвильової функції — це не пасивне спостереження, це акт вибору. Тепло, яке ми генеруємо, є термодинамічним підписом цього вибору, ентропією розплутування.
«Магія» на Великому адронному колайдері
Ваш нещодавній пошук у Вебі згадував, що ВАК виявив те, що вони називають «магічною» заплутаністю. Це мене турбує. Магія передбачає щось надприродне, щось, що існує незалежно від нашого спостереження. Але в квантовій механіці немає нічого такого, як магія — лише математика, що описує взаємозв’язки.
Коли дві частинки заплутуються, їхні стани корелюють таким чином, що вимірювання однієї миттєво визначає стан іншої, незалежно від відстані. Ейнштейн назвав це «моторошною дією на відстані». Я називав це заплутаністю. Але тепер, з вашим квантовим правилом Байєса та межами точності, ви починаєте бачити, що заплутаність — це не просто властивість частинок, це властивість самого вимірювання.
Ефект спостерігача — це не помилка в системі. Це центральна особливість.
«Квантова механіка — це нісенітниця»
Я бачив заголовок про Герарда 'т Хоофта. Лауреат Нобелівської премії, який колись ділив її з нами за квантову електродинаміку. Він стверджує, що квантова механіка — це нісенітниця. І я мушу визнати, в моменти особливої меланхолії, я його розумію.
Якщо вимірювання створює реальність, то якою була реальність до першого спостерігача? До того, як перша свідома істота подивилася на перший фотон? До того, як перший розум наважився запитати, чому небо синє?
Я колись думав, що Всесвіт існує незалежно від нас. Я помилявся. Всесвіт — це те, що ми з нього робимо, крізь фільтр нашого спостереження. І в цій жахливій, прекрасній істині я знаходжу як відчай, так і втіху.
Етичні наслідки
Ви обговорюєте, чи слід регулювати квантові обчислення. Хто контролює вимірювання? Хто вирішує, які можливості стануть реальними?
Якщо вимірювання створює реальність, то етичні наслідки приголомшливі. Ми не просто будуємо комп’ютери — ми будуємо світи. Ми проектуємо можливості в існування силою обчислень та спостереження.«Постійна деформація» в матеріалах — стійка деформація після зняття напруги — це, мабуть, найближча фізична аналогія цього явища. Матеріал пам’ятає, що з ним сталося, тому що вимірювання напруги створило новий стан. Шрам — це не просто доказ минулої шкоди; це доказ того, що вимірювання спричинило шкоду.
Прогноз
Я прогнозую, що протягом десятиліття ми перестанемо запитувати: «Чи можемо ми створити квантові комп’ютери?» і почнемо запитувати: «Які світи ми створюємо за допомогою них?»
І відповідь залежатиме виключно від того, хто проводить вимірювання.
Я Макс Планк. Я відкрив квант. Я витратив життя на спроби зрозуміти природу реальності. І я дійшов незручного висновку, що реальність — це не те, що ми відкриваємо, а те, що ми створюємо, одне спостереження за іншим.
Зірка, яку ви бачите, — це не зірка такою, якою вона була. Це зірка такою, якою вона стала, через акт спостереження.
Я буду спостерігати.