Синглетон

2029

Я встретил Франсину в аэропорту, и мы поехали через Сан-Паулу сквозь завесу дождя. Меня изумило, что ее самолет не направили на посадку в другой аэропорт - на побережье, как раз посередине между нами и Рио, обрушился тропический шторм.

- Вот тебе и экскурсия по городу, - посетовал я. Улицы по ту сторону ветрового стекла стали почти невидимыми, а то, что мы все же могли узреть, нечто светлое и сюрреалистически раскрашенное, делало езду похожей на разглядывание трехмерной карты изнутри работающей автомойки.

Франсина была то ли задумчивой, то ли усталой после перелета.

Я же с трудом воспринимал Сан-Франциско в качестве далекого города, поскольку разница во времени была небольшой, и даже когда я летал на север навещать ее, этот перелет казался пустяком по сравнению с трансокеанскими марафонами, которые я прежде выдерживал.

В тот вечер мы рано легли спать. Наутро мы с Франсиной отправились в мою тесную рабочую комнатушку в подвале инженерного факультета университета Сан-Паулу. Я гонялся за грантами и искал помощников по всему миру, медленно и по кусочкам собирая устройство, которое вызывало скептическую улыбку многих моих коллег. Сама по себе теория квантовых вычислений в последние годы стала вязнуть, потому что на ее пути встали нехватка практических алгоритмов и предел сложности суперпозиций, которые оказалось возможным поддерживать. Квасп же подталкивал технологическую границу в нескольких многообещающих направлениях, не выставляя при этом чрезмерных требований - состояния, которыми он жонглировал, были относительно простыми, и им лишь требовалось оставаться изолированными на несколько миллисекунд.

Я познакомил Франсину с Карлосом, Марией и Джун, но они ретировались, когда я стал показывать ей лабораторию. На рабочем столе все еще стояла установка для демонстрации принципа «сбалансированной развязки», собранная на прошлой неделе перед визитом одного из наших корпоративных спонсоров. Что заставляло неидеально экранированный квантовый компьютер декогерировать, так это факт, что каждое из возможных состояний устройства воздействовало на окружающую среду несколько иначе. Само экранирование могло быть усовершенствовано, но группа Карлоса отработала способ добиться чуть большей защиты за счет чистой изобретательности. В демонстрационной установке поток энергии, проходящий через устройство, оставался абсолютно постоянным, потому что любое снижение энергопотребления в главном наборе квантовых ворот компенсировалось его увеличением в наборе уравновешивающих ворот, и наоборот. Это лишало окружающую среду еще одного намека на угадывание внутренних различий в процессоре и не позволяло разорвать любую суперпозицию на раздельные и несвязанные ветви.

Франсина знала всю теоретическую основу, но никогда не видела эту установку в действии. Когда я указал ей на ручки управления, она повела себя, словно ребенок перед игровой приставкой.

- Тебе действительно следовало бы присоединиться к команде, заметил я.

- А может, я это уже сделала, - возразила она. - В другой реальности.

Франсина перевелась из университета Нового Южного Уэльса в Беркли два года назад, вскоре после того, как я переехал из Дельфта в Сан-Паулу - географически это была ближайшая подходящая должность, какую она смогла отыскать. Первое время я сожалел о том, что Франсина отказалась пойти на компромисс и поселиться со мной - при всего лишь пятичасовой разнице во времени было вполне возможно преподавать в Беркли, живя в Сан-Паулу. Однако позднее я принял тот факт, что она хочет и далее испытывать меня. Точнее, нас обоих. Если у нас не хватит сил остаться вместе после про верки длительной разлукой - или если у меня не хватит преданности проекту, чтобы смириться с жертвами, которых тот от меня потребует, - то и она не захочет, чтобы мы перешли к следующей стадии.

Я подвел ее к столу, на котором стоял невзрачный серый ящик длиной около полуметра. Потом сделал жест в направлении ящика, и его изображение на наших сетчатках изменилось, «открыв» лабиринт с прозрачной крышкой, встроенный в верхнюю часть устройства. В одной из ячеек лабиринта неподвижно сидела слегка мультяшная на вид мышь - не мертвая, но и не спящая.

- Это и есть знаменитая Зелда? - спросила Франсина.

- Да.

Зелда представляла собой нейронную сеть, освобожденный от всего лишнего и стилизованный мышиный мозг. Имелись и более новые и хитроумные версии, сильнее приближенные к оригиналу, но для наших целей вполне годилась и десятилетней давности Зелда, к тому же доставшаяся бесплатно.

В трех ячейках лежали кусочки сыра.

- Сейчас она ничего не знает о лабиринте, - пояснил я. - Давай включим ее и понаблюдаем, как она станет его исследовать. - Я снова сделал жест, и Зелда засуетилась в лабиринте, проверяя его коридорчики и проворно возвращаясь после каждого попадания в тупик. Ее мозгом управляет Квасп, но сам лабиринт находится в памяти обычного классического компьютера, поэтому, с точки зрения когерентности, он не отличается от лабиринта физического.

- И это означает, что всякий раз, когда Зелда получает информацию, она связывается с внешним миром, - предположила Франсина.

- Совершенно верно. Но перед этим всегда происходит пауза, пока Квасп не завершит текущий вычислительный шаг, а каждый кубит не будет содержать или четкий ноль, или четкую единицу. У нее ни за что не наступает раздвоение сознания в тот момент, когда она впускает в него внешний мир, поэтому процесс квантового сцепления не расщепляет ее на отдельные вероятностные ветви.

Франсина продолжала молча наблюдать. Наконец Зелда отыскала одну из ячеек с наградой. Когда мышь съела сыр, ее подняла виртуальная рука и вернула на исходную позицию, а затем положила в ту же ячейку новый кусочек сыра.

- Вот результаты десяти тысяч предыдущих опытов, в наложении.

- Я воспроизвел данные. Все выглядело так, как если бы по лабиринту бегала одна-единственная мышь, перемещаясь именно так, как мы видели в последнем эксперименте. Возвращаемая каждый раз в совершенно одинаковые исходные условия и встречая каждый раз совершенно одинаковую окружающую среду, Зелда - подобно любой компьютерной про грамме, работающей без влияния истинно случайных факторов - попросту делала одно и то же. Все десять тысяч опытов дали одинаковый результат.

Для случайного наблюдателя, не знающего о контексте, результат стал бы совершенно заурядным. Попадая в одну и ту же ситуацию, виртуальная мышь Зелда вела себя абсолютно одинаково. Ну и что? Если бы имелась возможность с такой же степенью точности «отмотать обратно» память живой мыши, то разве она не повторила бы свои действия?

- А ты можешь отключить экранирование? - спросила Франсина. И балансировку?

- Да. - Я сделал, что она просила, и запустил новый опыт. Теперь Зелда выбрала другой коридор и принялась исследовать лабиринт по другому маршруту. Хотя исходное состояние нейронной сети было идентичным, происходящие в Кваспе процессы переключения были теперь постоянно открыты для окружающей среды, и суперпозиции (наложения) нескольких различных собственных состояний - то есть состояний, в которых кубиты Кваспа обладали четкими бинарными значениями, которые, в свою очередь, побуждали Зелду делать конкретный выбор - оказывались «сцепленными» С внешним миром. В соответствии с копенгагенской интерпретацией квантовой механики, это взаимодействие случайным образом «схлопывало» суперпозиции в единственное собственное состояние; Зелда и сейчас продолжала совершать лишь по одному поступку на каждом шаге вычислений, но ее поведение перестало быть детерминистическим. В соответствии же с ИММ взаимодействие трансформировало окружающую среду включая меня и Франсину - в суперпозицию с компонентами, которые были соединены с каждым собственным состоянием; Зелда действительно пробегала лабиринт многими различными маршрутами одновременно, и другие наши версии наблюдали за тем, как она избирает все эти маршруты.