211service.com
Jak zbudować komputer superluminalny
Prędkość światła stanowi jedną z podstawowych granic praw fizyki. Nic nie może podróżować szybciej niż prędkość światła, prawda?
Cóż, tak i nie, mówią Volkmar Putz i Karl Svozil z Politechniki Wiedeńskiej w Austrii. Mówią, że istnieje kilka sposobów, w jakie sygnały mogą przekroczyć linię superluminalną, chociaż żaden z nich nie pozwala na ukochane przez pisarzy science fiction paradoksy podróży w czasie. Na przykład kwantowe zjawisko splątania występuje, gdy dwie cząstki kwantowe są opisane przez tę samą funkcję falową. Cząstki te mogą być oddzielone średnicą wszechświata, a jednak pomiar jednej z nich natychmiast wpłynie na drugą.
Tak zwane zjawisko nielokalne nie może być wykorzystywane do przesyłania informacji z prędkością większą niż prędkość światła, ale Putz i Svozil pytają dziś, czy można je wykorzystać do ich przetwarzania, do wykonywania zadań obliczeniowych z prędkością ponadświetlną. Mówią, że nie ma powodu, by nie, pod warunkiem, że przetwarzanie nie prowadzi do paradoksów podróży w czasie.
Jak może działać taka maszyna? Putz i Svozil zwracają uwagę, że zjawisko nielokalne może prowadzić do materiałów, w których współczynnik załamania światła jest mniejszy niż jeden, umożliwiając w ten sposób prędkości nadświetlne. Na przykład światło przechodzące przez próżnię może spontanicznie uformować się w parę elektron-pozyton – splątaną parę – która następnie łączy się ponownie, tworząc foton. Proces ten zachodzi natychmiast, pozwalając fotonowi na efektywne przeskakiwanie przez przestrzeń.
Mówią, że materiał, w którym promowano tego rodzaju tworzenie i rekombinację par, miałby współczynnik załamania światła mniejszy niż jeden. Różni fizycy proponowali takie materiały wykonane z takich rzeczy jak metamateriały. Sami Putz i Svozil sugerują, że wystarczyłaby próżnia wypełniona elektronami lub pozytonami.
Po stworzeniu medium, w którym współczynnik załamania światła jest mniejszy niż jeden, pomysł Putza i Svozila polega po prostu na zanurzeniu w nim komputera. Ta prosta czynność (i przypuszczalnie jakiś sprytny projekt stworzenia komputera optycznego) umożliwiłaby przeprowadzenie obliczeń superluminalnych.
Zakładając, że to urządzenie faktycznie dałoby się zbudować, co można zrobić z komputerem superluminalnym? To dobre pytanie, na które Putz i Svozil nie odpowiadają bezpośrednio. Mówią, że takie urządzenie należałoby do klasy maszyn przetwarzających znanych jako hiperkomputery. Są to hipotetyczne urządzenia o większej mocy niż maszyny Turinga, które umożliwiają obliczenia nieturingowe. Po raz pierwszy zostały omówione przez Alana Turinga w latach 30. XX wieku.
Teoretycznie hiperkomputery mogą obliczać pewne rodzaje funkcji, których inaczej nie dałoby się obliczyć. Brzmi to pożytecznie, ale mimo że istnieje niezliczona ilość funkcji nieobliczalnych, w rzeczywistości dość trudno jest wymyślić przykład takiej, która może wydawać się przydatna. Jeśli masz jakieś pomysły, opublikuj je w sekcji komentarzy.
W przeciwnym razie usiądź wygodnie i poczekaj na nową erę superluminalnych hyprkomputerów. Ale nie wstrzymuj oddechu.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1003.1238 : O fizycznym limicie prędkości komunikacji za pomocą sygnałów świetlnych