Релятивистский компьютер, проект, который стремится произвести революцию в вычислительной технике с помощью теории Эйнштейна: для чего его можно использовать

В то время как традиционные ПК основаны на системе, которая интерпретирует только двоичные инструкции, квантовые компьютеры полагаются на кубиты , единицы, которые могут быть единицами и нулями одновременно , благодаря суперпозиции. Но если это уже звучит эзотерически, то теперь появляется прототип с более высоким уровнем сложности : релятивистские компьютеры .

Эти научно-фантастические вычислительные системы, вместо того чтобы полагаться на кремниевые чипы или запутанность, могли бы использовать силу притяжения гравитационных полей в качестве своего основного вычислительного инструмента.

Эта концепция, витающая в мире идей, основана на эффектах общей теории относительности Альберта Эйнштейна , таких как кривизна пространства-времени и скорость массивных объектов, для обработки информации.

В менее концептуальных терминах это была бы система, которая не требует никаких проводов или специального оборудования . Ее внутренние часы могут ускоряться или замедляться в зависимости от расстояния до гравитационного источника. Это буквально машина, которая питается тканью вселенной .

Заглядывая вперед, можно сказать, что его можно будет использовать для моделирования целых вселенных с предельной физической точностью — от расчета сложных гравитационных процессов, таких как черные дыры или расширение космоса, до новых форм искусственного интеллекта, основанных на течении времени.

Эта абстракция является работой Элефтериоса-Эрмиса Целентиса из Брюссельской политехнической школы (Бельгия) и Амина Баумелера из Университета Лугано (Швейцария), которые разработали математическое доказательство , произведшее революцию в современном методе передачи информации.

Ключ к этой спекуляции лежит в понимании того, что пространство-время не является жесткой, вечной структурой, как предполагает специальная теория относительности. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, оно может изгибаться, растягиваться и сжиматься подобно четырехмерному космическому листу, когда на него давит что-то массивное.

Именно эта внутренняя гибкость позволяет вселенной изгибаться и деформироваться под воздействием массивных тел, таких как планеты и звезды. И эта же кривизна изменяет ход всего, что проходит через нее, даже сигналов, которые проходят по ней. Как будто, складываясь, космос также перепроектирует свои собственные пути.

Чтобы объяснить это открытие, исследователи представили сценарий с тремя людьми — Алисой, Бобом и Чарли — обменивающимися сообщениями . Ключевой вопрос: что произойдет, если один из них сможет манипулировать пространством-временем, через которое передается информация?

Возможно ли, например, что Алиса ошибочно получит сообщение, предназначенное Бобу, просто потому, что сигнал был перенаправлен в искаженной области космоса? Или Чарли ответит на сообщение, которое Боб еще не отправил, изменив естественный порядок причин и следствий?

Используя эти комбинации, они составили уравнение, способное выявить, изменила ли деформация пространственно-временной матрицы естественный порядок сообщений.

Анализ был сосредоточен на том, можно ли обнаружить эти изменения, такие как получение сообщений в неправильном порядке или перехват сообщений других людей, наблюдая за тем, как ведет себя информация, когда в игру вступает пространство-время в качестве другого участника разговора.

Согласно статье, опубликованной в журнале New Scientist, уравнения, разработанные Целентисом и Баумелером, позволяют определить, происходил ли обмен информацией между несколькими людьми, такими как Алиса, Боб и Чарли, в среде, где осуществлялось манипулирование пространством-временем.

По словам Баумелера, хотя теория относительности успешно объяснила структуру Вселенной, все еще не хватало математического инструмента, который мог бы объяснить, как эти искажения влияют на поток информации.

Это первая попытка соединить два мира , которые до сих пор существовали параллельно: общую теорию относительности , описывающую поведение физической реальности, и передачу информации — краеугольный камень вычислений.

Проблема в том, что теория Эйнштейна работает замечательно, но она не вяжется с другим великим бастионом современной физики, квантовой теорией . Они основаны на противоречивых предположениях о природе реальности.

В частности, общая теория относительности предполагает однородное пространство-время, в то время как квантовая теория утверждает, что материя и энергия существуют только в виде дискретных фрагментов.

Наиболее распространенное мнение среди физиков сегодня заключается в том, что необходимо найти способ интегрировать гравитацию в квантовую сферу, что означает построение теории квантовой гравитации.

Идея смелая и интригующая: использовать гравитацию не только для объяснения того, как работает вселенная, но и как инструмент для обработки информации . Вместо того, чтобы требовать аппаратного обеспечения, эти гравитационные вычисления будут построены на физических правилах космоса.

Одна из самых популярных теорий в физике элементарных частиц предполагает, что если гравитация существует, то это потому, что мы живем в симуляции, своего рода космической видеоигре, для создания мира которой требуется компьютер.

Но эта работа принимает неожиданный поворот: что, если бы было не наоборот? Что, если бы мы могли построить компьютер, который использует гравитацию как часть своей работы? Релятивистскую машину, работающую на той же силе, которая формирует галактики.