Сущник

«Гриха, это, наверное, болезнь. Как заведённый думаю о ГАСЧ. Близок локоток, да не укусишь… А нынче затестил я ту игрушку, с ползающими по полю танчиками, которую ребята написали на Паскале. Графика ни к чёрту, но изюминка в том, что танчики интеллектуально выбирают цель для стрельбы. Хотя, конечно, все ходы там просчитываются, как в домино. А что будет, если я подключу туда ГАСЧ? Танчики получат свободу воли. Это элементарно: воля + свобода. Воля – это программный код, в который заложена цель застрелить противника. Свобода – абсолютная непредсказуемость, то есть ГАСЧ. Подобно богу, я смогу в бездушную программу вложить дух, и она начнёт жить самостоятельной жизнью. Охренеть, да? Вот поэтому ничего и не получается у меня с генератором абсолютной случайности, тут конкуренция, понимаешь ли, спорт высоких достижений. И на кого ты поставишь – на меня или на боженьку?»

Как видите, программист был в таком отчаянии, что даже впал в религиозность. Дальнейшая история весьма мифологизирована. Будто бы Маер попытался построить генератор на основе квантовой неопределённости, мол, это единственное в нашей вселенной, что может генерировать ряд абсолютно случайных значений. Маер не был физиком-ядерщиком и соответствующего оборудования в его институте не имелось. Но из литературы он знал, что квантовые эффекты наблюдаются не только в микромире, у элементарных частиц, но и на макроуровне, в космосе. В ту пору как раз зарождалась гравитационно-волновая астрономия, изучавшая колебания пространства-времени, и учёные писали в научных журналах о том, что в их измерения вмешивается эффект неопределённости – тот самый, что проявлялся и на квантовом уровне.

Седенький профессор прижал ручки к груди и картинно понурил голову:

– А дальше, извините, я буду рассказывать вам сказки. Потому что никто точно не знает, откуда Маер получил квантовый шум. Итак, сказка первая. Наш программист собрал радиометр и повторил наблюдения российской Пулковской обсерватории, где в 1955 году обнаружили реликтовое излучение. Как считают физики, оно появилось в момент зарождения нашей вселенной, в результате большого взрыва, и всё время распространятся по космосу – как от первого удара биллиардным шаром. Излучение это было измерено тогда на длине волны в 32 сантиметра и записано как шумовое СВЧ излучение. И вот будто бы Маер из этого шума и выделил квантовый шум. Теперь сказка вторая. У Маера имелся радиоприёмник «Телефункен», и то ли из-за особенностей этого приёмника, то ли случайно программист услышал и записал на магнитную плёнку искомый «шум», уловленный в радиоэфире во время геомагнитной бури, вызванной вспышкой на Солнце. Как бы там ни было, запись у него появилась, и «шум» оказался необычным – при каждой попытке оцифровать аналоговое его содержание получались разные результаты. Также не поддавался он копированию и размножению, то есть не дублировался. Перезапись на другой носитель стирала шум напрочь, оставляя на магнитной ленте лишь «чистые» звуки шороха и треска радиоэфира.

Всё это произошло перед самым распадом Советского Союза, частью которого была Россия, и своим открытием Маер никак не воспользовался. По одним сведениям, он подвергся алкогольной зависимости и умер. По другим – эмигрировал в другую страну и там затерялся. Предполагают, что его убили сотрудники государственной безопасности. Есть даже слух, что его живым забрали на небо, – в это верят эосфориты, представители религиозного течения духозаветников. Между тем спустя много лет после исчезновения Маера кассета с записью квантового шума обнаружилась в Израиле, и вот при каких обстоятельствах.

В первой половине ХХI века остро встала проблема плотности упаковки информации в компьютерах. Уже были созданы транзисторы размером менее трёх нанометров. Для сравнения, размер атома колеблется от 0,1 до 0,4 нанометра, – и было понятно, что дальнейшая миниатюризация транзисторов заходит в тупик. Поэтому пошли по пути создания квантовых компьютеров с использованием феномена квантовой запутанности.

Профессор налил воды из гранёного графина в такой же ретро-стакан и выпил. Вытерев губы батистовым платочком, продолжил:

– А теперь внимание, подходим к тому, как мы смогли проникнуть в эос и какую роль при этом сыграл квантовый шум Маера. Итак, чтобы построить более совершенный компьютер, следовало овладеть квантовым миром, использовав его замечательную особенность – «запутанное» состояние. Суть её в том, что если часть системы имеет какую-то информацию, то эту информацию автоматически имеет и вся система целиком. Для компьютера это очень хорошо, поскольку в сцепленном состоянии одна ячейка может хранить уже не два значения 0 и 1, а сразу несколько. Но ничего хорошего не бывает без плохого. Если попробовать считать информацию из квантовых ячеек, находящихся в «запутанном» состоянии, то это будет вмешательством в квантовую систему, и информация там сразу поменяется. То есть копировать информацию оттуда затруднительно. Были и другие сложности, проистекающие из размытости самого кванта – он ведь как обмылок в руке, постоянно выскальзывает, поскольку его скорость и положение в пространстве одновременно не фиксируются, тут можно измерить только одну сторону, а не всё целиком.

И вот, чтобы обуздать эту квантовую расплывчатость, вспомнили о принципе гетеродина. Слово «гетеродин» с греческого переводится как «иная сила». Как были устроены древние радиоприёмники? Через антенну в него поступал принимаемый сигнал, обычно смешанный с посторонними шумами. Чтобы сигнал очистить и усилить, внутри приёмника включался маломощный генератор – гетеродин, и он генерировал схожий сигнал, с такой же частотой и длиной волны. Два колебания накладывались друг на друга, появлялась разностная частота, и вот с помощью её принимаемый сигнал выделялся и фиксировался.

Как говорится, «всё изобретено до нас». И что забавно – принцип гетеродина ведь уже использовался для обуздания квантовой неопределённости! Было это в ХХ веке. Тогда бурно развивались лазерные технологии, и возникла проблема: учёные не могли измерить две компоненты лазерного излучения – электрическую и магнитную. Квантовая неопределённость не допускала одновременного их считывания – в момент измерения одного менялись характеристики другого, и наоборот. И принцип гетеродина выручил: учёные взяли да сложили излучение лазера с опорным излучением из независимого источника, в итоге появилась возможность сделать приближённое совместное измерение сразу двух компонент, обойдя квантовый закон неопределённости.

Так что дело оставалось за малым – найти такую «иную силу», чтобы она, наложившись на неопределённость квантового компьютера, вывела его из квантового состояния в классическое. Но где найти такую «силу»? Ведь она должна быть двойником квантового состояния. Понимаете? В случае с гетеродином это была такая же частота и длина волны, как у принимаемого сигнала, а тут требовалось повторить неопределённость квантового состояния. И вдруг учёные получили нежданный подарок – запись креашума Маера.

Это почти детективная история. Из недр израильских спецслужб всплыла магнитофонная кассета, на которой карандашом по-русски было написано: «ЭОС». К кассете прилагались обрывочные записки программиста Германа Маера, из которых стало понятно, что означают эти три буквы – «экзогенная область случайностей». Так Маер назвал неведомый источник, откуда получил квантовый шум. Экзогенность – это «внешнее происхождение», если буквально переводить с греческого.

Кассету передали профессору Гринбергу, который руководил закрытой программой «Quantum thimble». С помощью нанороботов его команда давно уже построила компьютер на субатомном уровне, только запустить его не удавалось – изобретённый Гринбергом способ считывания квантовой информации на практике оказался негодными. Что было дальше, вы можете догадаться. Наложение квантового шума Маера произвело фурор – субатомный компьютер «Thimble-2» заработал.

Учёный на этом не остановился – стал усложнять свой квантовый «напёрсток», вводя в него всё новые программы. В итоге он получил на квантовом уровне саморазвивающуюся кибернетическую структуру. Робот-самосборщик строил сам себя подобно тому, как в живой клетке рибосомная РНК выстраивает белок, соединяя по определённой программе разные аминокислоты. Гринберг ещё больше усложнил задачу – для самостроительства компьютер-робот должен был сам искать материал, будь то частицы, состояния, электромагнитные поля или ещё что-то, способное принимать и переносить информацию. В один прекрасный день во время тестирования «Thimble-2» смог записать в свои ячейки информацию объёмом в несколько эксабайтов, что равняется 2⁶⁰ байтам. Это был успех! Затем компьютер стал заглатывать зеттабайты, что начало уже пугать, а потом в него, как в прорву, ухнули йоттабайты цифровой информации, накопленные человечеством за всё время своего существования. Приборы фиксировали, что физически размер компьютера не увеличился. Напротив, «напёрсток» начал саморасборку, приводя себя в логически рациональную, как и было предписано программой, конфигурацию. Прямо на глазах он уменьшился в простенький порт ввода-вывода информации – и при этом работал!