Поскольку данная книга носит название «Квантовые вычисления со времен Демокрита», мне, наверное, следует завершить главу глубоким философским вопросом. Ну хорошо, как насчет такого: если бы нам удалось построить нетривиальный квантовый компьютер, можно было бы считать это доказательством существования параллельных вселенных?
Один из основателей теории квантовых вычислений в 1980-е гг. Дэвид Дойч определенно считает, что можно[80]. Хотя, чтобы быть точным, Дойч убежден, что воздействие было бы «всего лишь» психологическим, поскольку для него квантовая механика уже доказала существование параллельных вселенных! Дойч любит задавать вопросы вроде такого: если алгоритм Шора успешно раскладывает на простые множители 3000-значное целое число, то где при этом производится разложение? Откуда взялись вычислительные ресурсы, необходимые для разложения этого числа, если не из какой-то «мультивселенной», экспоненциально большей, чем та, которую мы видим вокруг? На мой взгляд, Дойч здесь неявно предполагает, что задача разложения на простые множители не входит в BPP, но это не важно; для целей данной дискуссии мы вполне можем согласиться с этим его предположением.
Никого не должно удивлять, что взгляды Дойча по этому вопросу очень далеки от всеобщего признания. Многие из тех, кто признает возможность создания квантовых компьютеров и формальные соглашения, необходимые для их описания, тем не менее не согласны с тем, что эту формальную систему лучше всего интерпретировать в терминах «параллельных вселенных». Для Дойча эти люди — просто интеллектуальные хлюпики, как те церковники, которые соглашались, что система Коперника практически полезна для расчетов, если при этом твердо помнить, что Земля в реальности не обращается вокруг Солнца.
А как интеллектуальные хлюпики реагируют на подобные обвинения? С одной стороны, они указывают, что интерпретация квантового компьютера в терминах «параллельных вселенных» сама по себе порождает серьезные сложности. В частности, существует штука, которую те, кто обречен беспокоиться о подобных вещах, называют «проблемой предпочтительного базиса». Суть этой проблемы такова: как нам определить «расщепление» между двумя параллельными вселенными? Способов разделить квантовое состояние можно придумать бесконечно много, и совершенно неясно, почему один из этих способов может быть лучше другого!
Можно рассуждать в этом направлении дальше. Ключевой момент, определяющий ускорение квантового компьютера, более того, вообще отличающий квантовую механику от классической теории вероятностей, — это интерференция между положительными и отрицательными амплитудами. Но если различные «ветви» мультивселенной в некоторой степени могут взаимодействовать с пользой для квантовых вычислений, то в этой же самой степени они более не кажутся различными ветвями! Я имею в виду, что весь смысл интерференции — смешать ветви так, чтобы они потеряли свои индивидуальности. Если же они сохранят свои индивидуальности, то мы, и именно по этой причине, не увидим интерференции.
Разумеется, сторонник теории множественности вселенных мог бы ответить, что чтобы потерять собственные различные индивидуальности из-за интерференции друг с другом, ветви для начала должны все же существовать! И спор об этом может продолжаться (и в самом деле продолжается) очень долго[81].
Вместо того чтобы принять одну из сторон в этом сложном, захватывающем, но, возможно, бессмысленном в конечном итоге споре, я бы предпочел завершить одним наблюдением, не вызывающим дискуссий. Нижняя оценка от Беннетта и др. говорит нам, что если квантовые вычисления свидетельствуют в пользу существования параллельных вселенных, то делают они это определенно не так, как думает большинство людей! Мы уже видели, что квантовый компьютер — не устройство, способное «параллельно проверить все возможные решения», а затем мгновенно выбрать среди них верное. Если мы настаиваем на том, чтобы рассматривать все в терминах параллельных вселенных, то все эти вселенные должны «сотрудничать», более того, должны сплавиться воедино, чтобы создать интерференционную картину, которая при наблюдении даст верный ответ с высокой вероятностью.