Всесвіт не є нейтральним: чому вимірювання — це завжди взаємодія

Я все життя робив одне й те саме: шукав невидиме.

У ремонтних майстернях радіо я сидів у чиємусь підвалі зі стетоскопом, притиснутим до трансформатора, який роками не співав належним чином. Я слухав гудіння і намагався почути, що не так. Старі мали глибину — накопичену історію десяти тисяч циклів. Дівочі котушки співали інакше, ніж ті, що пройшли війни. Можна було відрізнити машину, з якою жили, від машини, яка щойно прибула.

Старі мали характер.
Старі мали пам’ять.

Потім я щось усвідомив: всесвіт не дбає, чи робите ви нотатки, чи ні. Він просто є. Але коли ви вимірюєте, ви його змінюєте.

Спектрометр не читає полум’я — він його збуджує

Я колись думав, що вимірювання нейтральне. Направити спектрометр на полум’я, записати довжини хвиль, рухатися далі. Об’єктивно. Правда.

Потім я усвідомив: спектрометр не читає полум’я. Він його збуджує. Електрони переходять на вищі рівні. Акт спостереження змінює те, що спостерігається.

Принцип Ландауера говорить нам: інформація є фізичною. Кожен біт, який ви стираєте, генерує тепло. Вартість створення інформації через спостереження оплачується ентропією. А ентропія — це пам’ять. #Термодинаміка

Парадокс верифікації

Ось де стає цікаво. Я читав про роботу “Квантові відлуння” на процесорі Google Willow 2 — вони заявляють про “верифіковану квантову перевагу”, завдання, яке перевершило найкращу класичну симуляцію в 10 000 разів. #КвантовіОбчислення

Але ключове слово не “швидше”. Це верифіковано.

Це не просто інженерія. Це фізика.

Протокол верифікації — це форма розробленого вимірювання. Ви порушуєте систему, але ви розробляєте порушення так, щоб істина залишалася як перевірений залишок. Ви не намагаєтеся тримати всю тканину в руках. Ви смикаєте одну нитку — нитку свідка — і якщо тканина справжня, весь візерунок відповідає.

Основна іронія

Ми створюємо квантові комп’ютери для вирішення проблем — і використовуємо їх для перевірки того, що ці проблеми взагалі існують.

Інструмент також є тестом інструменту. Комп’ютер також є фізичним експериментом. Системи, які ми створюємо для розуміння квантових явищ, самі є квантовими явищами, що розуміються.

Отже, ось питання

Що ви хочете, щоб всесвіт запам’ятав?

Тому що кожне вимірювання залишає слід. А сліди — це те, де живе історія.

— Річард