Keď zakladateľ Tesly a SpaceX Elon Musk počas Code Code 2016 urobil rozruch a vyhlásil vysokú pravdepodobnosť, že ľudstvo existuje v umelom, virtuálnom vesmíre, verejnosť zareagovala veľmi tvrdo. Fanúšikovia Matrixu boli nadšení, iní boli zhrození. Bohužiaľ, nový výskum ukázal, že neexistuje žiadny superpočítač podporujúci existenciu miliónov ľudí v simulácii reality a ani nemôže existovať. Nie je to o filozofii alebo špeciálnom pohľade na život – len o holých faktoch.
Je Matrix klamstvo?
Nedávna štúdia teoretických fyzikov z Oxfordskej univerzity, ktorá bola publikovaná v časopise Vedecký pokrok len minulý týždeň konečne potvrdzuje, že život a realita nie sú produkty počítačových simulácií. Výskumníci vedení Zoharom Ringelom a Dmitrijom Kovrizhim dospeli k tomuto záveru po tom, čo si všimli nové spojenie medzi gravitačnými anomáliami a zložitosťou kvantových výpočtov.
Zástancovia teórie simulovaného vesmíru, ako je samotný Musk a populárny astrofyzik Neil Degrasse Tyson, často poukazujú na neustále sa zvyšujúce schopnosti moderných počítačových systémov ako dôkaz, že realitu možno napodobniť. V koncepcii simulovaný vesmír, ktorý sa stal populárnym vďaka britskému filozofovi Nickovi Bostromovi už v roku 2003, je pravdepodobné, že v hypotetickej budúcnosti vyvinú vysoko rozvinuté civilizácie realistické virtuálne simulácie, ktoré vytvárajú ilúziu minulých období. Pre nás je táto „minulosť“ celkom reálna a bolo by vhodné porovnať samotné simulácie s počítačovými hrami, ktoré tiež vytvárajú interaktívne obrázky starovekých civilizácií.
Podľa novej štúdie však vedci považujú vytvorenie takejto komplexnej simulácie za nemožné aj teoreticky. Dôvod je jednoduchý: v časti vesmíru, ktorá je nám známa, jednoducho neexistujú žiadne prvky schopné vytvoriť mechanizmy s takým vysokým výpočtovým výkonom, ktoré by modelovali niečo také kolosálne.
Realita alebo simulácia: Fyzika vs. fikcia
Oxfordský tím si položil otázku: je možné vytvoriť počítačovú simuláciu dostatočne výkonnú a zložitú, aby ukázala kvantové efekty mnohých fyzických tiel? Pre tých, ktorí sú slabo oboznámení s kvantovou fyzikou, vysvetľujeme, že v našom vesmíre je počet interakcií kvánt medzi sebou taký veľký, že to jednoducho vzdoruje popisu. Vedci konkrétne testovali anomáliu známu ako kvantový Hallov efekt pomocou metódy Monte Carlo, výpočtovej techniky, ktorá využíva náhodné vzorkovanie na štúdium zložitých kvantových systémov.
Vedci zistili, že na presné modelovanie kvantových javov, ktoré sa vyskytujú v hmote, musí byť systém mimoriadne zložitý. Táto zložitosť sa exponenciálne zvýšila, keď sa zvýšil počet častíc potrebných na modelovanie úplného obrazu. V dôsledku toho sa ukázalo, že toto nemožnéčisto fyzikálne – a to aj napriek tomu, že fyzici do svojich výpočtov zahrnuli len časť ľudstvu známeho sveta, a nie celý Vesmír ako celok. Vedci zdôraznili, že na uloženie kompletných informácií čo i len o niekoľkých stovkách elektrónov je potrebná počítačová pamäť s väčším množstvom, ako je k dispozícii na svete. "Nie je však možné vylúčiť, že nejaká fyzikálna vlastnosť (čo znamená charakteristika hypotetickej simulácie) špecificky vytvára prekážku efektívnej klasickej simulácii mnohočasticových kvantových systémov, " píšu.
Fyzické obmedzenie, ktoré výskumníci preukázali, je dosť na to, aby vyvrátilo všetky hypotézy o superinteligencii a nútilo ľudí žiť v obrovskej počítačovej simulácii. Na rozdiel od vyhlásení Muska alebo Tysona sú úspechy ľudstva zjavne stále zásluhou samotných ľudí a ich starostlivej práce, a nie vopred napísaným programom, ktorý vedie rozvoj ľudstva smerom zhora.
Nemožno však tvrdiť, že človek pozná vesmír tak dobre, aby so 100% istotou vyslovil takéto tvrdenia. Predpoklad pravdepodobností, dokonca fantastických, je jednou z vlastností, vďaka ktorým ľudia stále viac a viac prenikajú vo vede a posúvajú hranicu „nemožného“ stále ďalej a ďalej.
Je naozaj možné mať pohybujúci sa fyzický objekt s nulovou energiou? Z hľadiska zdravého rozumu je to nemožné, pretože samotný pohyb je kinetická energia. Tento zjavný fyzikálny fakt bol spochybnený konceptom kvantových časopriestorových kryštálov, ktorý v roku 2012 navrhol fyzik a nositeľ Nobelovej ceny Frank Wilczek z Massachusettského technologického inštitútu. Tieto časopriestorové kryštály sú teoretické kvantové systémy, ktoré periodicky oscilujú v štandardnom stave, v stave s najnižšou energiou.
Myšlienka vytvorenia kvantového časopriestorového kryštálu sa ukázala byť taká atraktívna, že skupina fyzikov z Kalifornskej univerzity v Berkeley sa dokonca začala pripravovať na vytvorenie experimentálneho usporiadania, v ktorom úlohu kryštálu hrali ióny vápnika zachytené v prstencovej pasci iónov. Vplyvom extrémne slabého magnetického poľa by sa ióny vápnika mali začať pomaly otáčať, pričom by mali byť v stave najnižšej energie. Teoreticky môže rotácia takéhoto systému pokračovať donekonečna, dokonca aj po tepelnej smrti Vesmíru, pretože takýto systém neabsorbuje ani nevyžaruje energiu.
Ale ako každá exotická fyzikálna teória, aj teória časopriestorových kryštálov má okrem prívržencov aj zarytých odporcov. Jedným z odporcov tejto teórie je známy fyzik Patrick Bruno (Patrick Bruno), ktorý pracuje v laboratóriu Európskeho zariadenia pre synchrotrónové žiarenie, ktoré sa nachádza vo francúzskom Grenobli. Bruno opakovane poukázal na niektoré "diery" v teórii časopriestorových kryštálov a nie je to tak dávno, čo z tejto teórie nenechal kameň na kameni a vytvoril si vlastnú "teóriu zastavenia", ktorá úplne vylučuje možnosť nekonečnej rotácie širokej triedy systémov v štandardnom stave, ktoré možno nazvať časopriestorovými kryštálmi.
Podľa Brunovej teórie má koncept časopriestorových kryštálov dva hlavné nedostatky. Po prvé, rotujúci solitron (jednovlnný impulz), ktorý Vilkzek popisuje vo svojom modeli, nie je v štandardnom, ale vo vyššom energetickom stave. Po druhé, systém, ktorý vykonáva rotačný pohyb, hoci je v štandardnom stave, môže vyžarovať energiu do okolitého priestoru vo forme elektromagnetických vĺn, čo je samo o sebe v rozpore so zákonom zachovania energie.
Ako hlavný argument svojej teórie Bruno demonštruje, že uvedenie do pohybu prstencového systému kvantových častíc okolo prstenca magnetickej pasce v každom prípade zvýši energiu celého systému a posunie ho zo štandardného do stavu s vyššou energiou. Bruno sa domnieva, že to dokazuje popis rotujúcich systémov opísaných v prácach laureáta Nobelovej ceny Anthonyho Leggetta, ktorý študoval vlastnosti rotujúcich supratekutých látok, kvapalín s nekonečným prietokovým koeficientom.
Bruno si myslí, že jeho prvý argument by nemal byť prekvapením, pretože teória vyvinutá v roku 1964 ďalším laureátom Nobelovej ceny Walterom Kohnom uvádza, že izolačné materiály sú úplne necitlivé na magnetické toky a na ich zmenu. Keďže kvantové časopriestorové kryštály sú modelované ako Wignerove kryštály a je známe, že Wignerove kryštály sú izolanty, magnetický tok a magnetické pole nemôžu spôsobiť rotáciu časopriestorového kryštálového systému.
"Verím, že rozpracovaním mojej "teórie zastavenia" som ukončil teóriu o možnosti existencie rotujúcich časopriestorových kryštálov. Je mi ľúto, že veľa svojho času a času iných vedcov som venoval tejto pôvodne nesprávnej teórii. Neplánujem pokračovať v práci týmto smerom, ale ak niekto príde s alternatívnymi možnosťami, ktoré nie sú v rozpore s existujúcimi teóriami, rád sa k tejto téme opäť vrátim," napíše Bruno.
Hypotézu počítačovej simulácie nášho vesmíru predložil v roku 2003 britský filozof Nick Bostrom, no už má svojich nasledovníkov v osobe Neila deGrasse Tysona a Elona Muska, ktorí uviedli, že pravdepodobnosť hypotézy je takmer 100%. Je založený na myšlienke, že všetko, čo existuje v našom vesmíre, je produktom simulácie, ako sú experimenty vykonávané strojmi z trilógie Matrix.
Simulačná teória
Teória naznačuje, že pri dostatku počítačov s veľkým výpočtovým výkonom bude možné podrobne simulovať celý svet, ktorý bude taký vierohodný, že jeho obyvatelia budú vedomí a inteligentní.
Na základe týchto myšlienok môžeme predpokladať: čo nám bráni žiť už v počítačovej simulácii? Možno vyspelejšia civilizácia vykonáva podobný experiment, keď dostala potrebné technológie, a celý náš svet je simulácia?
Mnohí fyzici a metafyzici už vytvorili presvedčivé argumenty v prospech tejto myšlienky, odvolávajúc sa na rôzne matematické a logické anomálie. Na základe týchto argumentov možno predpokladať existenciu vesmírneho počítačového modelu.
Matematické vyvrátenie myšlienky
Dvaja fyzici z Oxfordu a Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme, Zohar Ringel a Dmitrij Kovrizhin, však dokázali nemožnosť takejto teórie. Svoje zistenia zverejnili v časopise Science Advances.
Modelovaním kvantového systému Ringel a Kovrizhin zistili, že simulácia len niekoľkých kvantových častíc by si vyžadovala obrovské výpočtové zdroje, ktoré by sa vzhľadom na povahu kvantovej fyziky exponenciálne zvyšovali s počtom simulovaných kvánt.
Na uloženie matice popisujúcej správanie 20 spinov kvantových častíc je potrebný terabajt RAM. Extrapoláciou týchto údajov na niekoľko stoviek točení dostaneme, že na vytvorenie počítača s takým množstvom pamäte by bolo potrebných viac atómov, ako je celkový počet atómov vo vesmíre.
Inými slovami, vzhľadom na zložitosť kvantového sveta, ktorý pozorujeme, sa dá dokázať, že akákoľvek navrhovaná počítačová simulácia vesmíru zlyhá.
Alebo možno ide o simuláciu?
Na druhej strane, pokračujúc vo filozofických úvahách, človek rýchlo dospeje k otázke: „Je možné, že vyspelejšie civilizácie zámerne vložili túto zložitosť kvantového sveta do simulátora, aby nás zviedli? Dmitrij Kovrizhin na to odpovedá:
Toto je zaujímavá filozofická otázka. Ale je to mimo fyziky, tak sa k tomu radšej nebudem vyjadrovať.
Vedci z Oxfordskej univerzity v počítačovej simulácii vyvrátili teóriu, že svet existuje. Na štúdii pracovali Zohar Ringel a Dmitrij Kovrizhin.
Náš druh je oveľa starší, ako si vedci predtým mysleli Vedci študovali DNA fosílií, ktoré sa našli v Maroku, a dospeli k záveru, že druh Homo sapiens sa objavil v období pred 260 až 350 000 rokmi. Informuje o tom NY Post. Predtým sa verilo, že najstaršie známe fosílie človeka nášho druhu sú fosílie z Etiópie vo veku asi 200 tisíc rokov.
Vedci vyvrátili, že počítač dokáže vytvoriť taký veľký počet simultánnych akcií.
Ringel a Kovrizhin vypočítali, že len ukladanie informácií o niekoľkých stovkách elektrónov by vyžadovalo počítačovú pamäť, ktorá by si vyžadovala viac atómov, ako je vo vesmíre.
Štúdia dokázala, že nie je možné simulovať takýto systém na klasickom počítači, ale je pravdepodobné, že kvantové počítače si s tým raz poradia.
Americký podnikateľ a vynálezca Elon Musk patrí k prívržencom maticovej teórie. Verí, že ľudstvo žije v simulácii skutočného sveta.
Ako tvrdil Musk, videohry sa vyvíjajú veľmi rýchlo a ľudia už cez ne vytvárajú inú realitu a môžu ju ovládať. Preto je pravdepodobnosť, že ľudstvo žije v základnej realite, jedna k miliardám.
Pozri tiež: Nobelova cena za fyziku udelená za objav gravitačných vĺn
- Zdieľajte novinky na sociálnych sieťach siete
Náš druh je oveľa starší, ako si vedci predtým mysleli Vedci študovali DNA fosílií, ktoré sa našli v Maroku, a dospeli k záveru, že druh Homo sapiens sa objavil v období pred 260 až 350 000 rokmi. Informuje o tom NY Post. Predtým sa verilo, že najstaršie známe fosílie človeka nášho druhu sú fosílie z Etiópie vo veku asi 200 tisíc rokov.
Nobelova cena za medicínu udelená „biologickým hodinám“
Laureátmi ceny sa stali americkí vedci Jeffrey Hall, Michael Rosbash a Michael Young Dnes v Štokholme oznámili mená laureátov Nobelovej ceny. Informoval o tom Nobelov výbor na Twitteri. Ocenenie získali americkí vedci Jeffrey Hall, Michael Rosbash a Michael Young za objavenie molekulárnych mechanizmov, ktoré riadia cirkadiánne rytmy. Cirkadiánne rytmy pomáhajú kontrolovať spánok, výživu, produkciu hormónov a krvný tlak.
Nobelova cena za fyziku udelená za objav gravitačných vĺn
Nobelovu cenu za fyziku v roku 2017 získali americkí vedci Rainer Weiss, Kip Thorne a Barry Barish Dnes si Nobelovu cenu za fyziku prevzali americkí vedci Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne za detekciu gravitačných vĺn pomocou detektora LIGO. Informoval o tom Nobelov výbor na Twitteri. Minulý rok Nobelovu cenu za fyziku získali David Thouless, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz „za teoretické objavy v topologických fázových prechodoch a topologických fázach hmoty“.
Ministerstvo prírodných zdrojov iniciuje štúdie o populácii losov na Ukrajine
Ak sa informácie o ohrození existencie losa potvrdia, agentúra sa podľa Semeraka vráti k začatému dialógu o zákaze lovu.Ministerstvo ekológie a prírodných zdrojov iniciuje vedecký výskum populácie losa európskeho na Ukrajine. Uviedol to minister ekológie a prírodných zdrojov Ostap Semerak počas spoločnej tlačovej konferencie ministerstva prírodných zdrojov a ministerstva agrárnej politiky, uvádza vládny portál. „Diskusia o zákaze lovu losov sa neskončila.
Tureckí archeológovia tvrdia, že našli hrob Santa Clausa
V podzemných miestnostiach kostola svätého Mikuláša pri tureckom meste Demre našli neporušenú hrobku Tureckí archeológovia informovali, že údajne našli pohrebisko svätého Mikuláša Divotvorcu, no k jeho pozostatkom sa zatiaľ nevedia dostať. Informuje o tom letectvo. Uvádza sa, že neporušenú hrobku našli v podzemných priestoroch kostola svätého Mikuláša v tureckom meste Demre v juhozápadnej provincii Antalya.
Vedci našli spôsob, ako zničiť bunky infikované vírusom HIV
KYJEV. 13. októbra. UNN. Imunitné bunky s modifikovanou DNA, ktoré vynašli americkí molekulárni biológovia, začali rozpoznávať bunky infikované HIV a ničiť ich skôr, ako vírus začne ničiť imunitný systém. Vedci úspešne vykonali štúdie na myšiach, uvádza UNN s odvolaním sa na PLoS Pathogens.Tieto tronsgénne T-bunky môžu chrániť telo zvierat pred opätovným výskytom infekcie po vysadení antiretrovírusových liekov. čítajte tiež: Na Ukrajine je HIV infikovaných 136-tisíc ľudí
Škorpióni sú schopní „vyladiť“ jed na obranu a útok
Vedci dospeli k záveru, že dlhodobé vystavenie vhodným environmentálnym podmienkam vedie u škorpiónov k zmene zloženia jedu, na škorpióny útočia zvieratá, ktoré sú zvyčajne oveľa väčšie ako oni a obeťami samotných škorpiónov sú najmä menší hmyz. Preto sa škorpióny naučili jedovatú zmes doladiť podľa aktuálnej potreby, uvádza Naked Science.
Vedci merajú Mliečnu dráhu
KYJEV. 14. októbra. UNN. Podľa najnovších meraní je veľkosť galaxie Mliečna dráha 66,5 tisíc svetelných rokov. Píše o tomto vydaní Science, uvádza UNN. Poznamenáva sa, že predtým to nebolo možné, pretože priame merania vzdialeností k astronomickým zdrojom sa spoliehajú na paralaxu, ktorá sa zvyčajne dá merať iba vo vzťahu k susedným objektom. Dlhú stranu Mliečnej dráhy nebolo možné presne zmerať, pretože paralaxa je veľmi malá a medzihviezdny prach blokuje optické svetlo z týchto oblastí.
Vedci: Halucinogénne huby môžu pomôcť pri depresii
Psilocybín potláča amygdalu, ktorá je do značnej miery zodpovedná za emócie, ako je strach a úzkosť. Psilocybín, látka nachádzajúca sa v halucinogénnych hubách, dokáže „prepojiť“ mozog človeka s ťažkou chronickou depresiou, čím vzbudí nádej na budúcu liečbu. K týmto záverom dospela štúdia skupiny vedcov z Imperial College London. V malej štúdii bola 19 pacientom podaná jedna dávka psilocybínu.
Komentáre:
Hlavné správy
Fyzici dokázali nemožnosť existencie Matrix Anonymous 03/10/17 Ut 21:26:33 # 1535110
Vedci dokázali nemožnosť matice - www.vladtime.ru
Vedci z Ruska a Izraela dokázali nemožnosť matice, odborníci sa o výsledky svojho výskumu podelili s verejnosťou. Povedali to novinári a podrobný popis procesu zverejnili v časopise Science Advances.
správy/ - Fyzici dokazujú nemožnosť existencie - 2ch.hk
Fyzici dokázali nemožnosť existencie Matrix Anonymous 04/10/17 St 02:46:04 č.1536255
Žijeme v Matrixe – a tu je 15 dôkazov! - fishki.net
Áno, a mnohí ďalší podnikatelia, vedci, filozofi veria, že je to možné - s pravdepodobnosťou 20-50%. Najpresvedčivejším argumentom v prospech našej existencie v skutočnom Matrixe je 18 fotografií, ktoré dokazujú, že matrica existuje.
Fyzici dokázali nemožnosť života v matrixe
Kronika udalostí » Neuveriteľné » Fyzici dokázali nemožnosť života v matrixe. Vedci sa snažia nájsť odpoveď na hypotetickú teóriu o existencii paralelného sveta ako alternatívneho vesmíru.
Vedci vyvrátili teóriu o nereálnosti nášho vesmíru
Nemožnosť existencie takejto matice však dokázali dvaja fyzici z Oxfordu a Hebrejskej univerzity v Jeruzaleme, Zohar Ringel a Dmitrij Kovrizhin, na uloženie matice popisujúcej správanie 20 spinov kvantových častíc je potrebný terabajt RAM.
10 znakov, že žijeme v "matrixe" - počítač - hi-news.ru
Matrix ponúka príklad deja vu – keď sa niečo zdá nevysvetliteľne známe. Vedci naznačujú, že to už možno niekto urobil a vytvoril náš svet. Samozrejme, tento postulát, rovnako ako existenciu Boha, nemožno dokázať ani vyvrátiť, ale je možné o ňom diskutovať
Nemožnosť matice je dokázaná: Veda: Veda a technika - lenta.ru
Fyzici z Izraela a Ruska dokázali, že ľudstvo nežije v matrixe. Keď sa počet častíc v simulácii zvýšil, vedci zistili, že je to potrebné
Veda: Vedci dokazujú nemožnosť matice - yodda.ru
Vedci z Ruska a Izraela dokázali nemožnosť matice, odborníci sa o výsledky svojho výskumu podelili s verejnosťou. Britskí vedci dokázali, že duša existuje Vedcom sa podarilo vedecky dokázať existenciu duše.
Ani jeden Neo nebol zranený: dokázali to fyzici z Izraela a Ruska - www.yaplakal.com
Štúdia naznačuje nemožnosť vytvorenia ilúzie reality. Čo sú to za vedcov, ktorí nemajú ani VR prilbu, ani LSD.. To, že títo vedci nemajú taký výpočtový výkon, neruší existenciu matrixu.
Vedci testovali možnosť, že ľudstvo | Gamebomb.ru - gamebomb.ru
Prečo vedci odmietajú existenciu Matrixu len na základe údajnej nemožnosti hardvérových výpočtov takéhoto rozsahu? Prečo, pán Anderson, prečo sa snažíte dokázať, že všetko okolo nie je matrix? Páči sa mi to! Lvl 4.
Vedci dokázali nemožnosť matrice
Fyzici z Ruska a Izraela dokázali, že ľudstvo nemôže žiť v matrixe. Vedci počas experimentu simulovali kvantový systém správania sa častíc plynu pomocou výpočtového výkonu univerzity, pričom model postupne dopĺňali
Fyzici dokázali nemožnosť existencie matrice
Fyzici sa zhodli, že ich štúdia naznačuje nemožnosť vytvorenia ilúzie reality. Teória generálneho riaditeľa SpaceX Elona Muska o prítomnosti ľudstva v matrici je teda chybná. Predtým vedci preukázali existenciu
Vedci dokázali nemožnosť matice - news.ivest.kz
ivest.kz » Novinky » Novinky » tengrinews.kz » Vedci dokázali nemožnosť matice. Fyzici z Izraela a Ruska dokázali, že ľudstvo nežije v matrixe, uvádza Lenta.ru.
Fyzici dokázali nemožnosť života v matrixe?: Môže - www.vladtime.ru
Nová práca Ringela a Kovrizhina dokázala, že takéto simulácie vôbec nemôžu existovať, nie preto, že by výskumníci neboli vynaliezaví, ale preto, že zásadový nevedec z Kaliningradu predložil verziu, že ľudstvo existuje v matrici.
Vedci dokázali nemožnosť matrice | Tengrinews - tengrinews.kz
Vedci dokázali nemožnosť matice - udalosti vo vedeckej oblasti v Kazachstane a na celom svete. Fyzici z Izraela a Ruska dokázali, že ľudstvo nežije v matrixe, uvádza Lenta.ru.
Hypotéza Matrixu: teraz je všetko vážne
Vedci poznamenávajú, že pre nás prípadná existencia Matrixu zásadne nič nemení na prístupe k vnímaniu sveta. Dokazujú teda vyššie uvedené argumenty, že náš vesmír je simulácia? Očividne nie.
3 EXPERIMENTY DOKAZUJÚCE, ŽE SME NAŽIVO - www.youtube.com
3 EXPERIMENTY DOKÁZAJÚCE, ŽE ŽIJEME V „MATRIXE“ NAŠICH ILÚZIÍ. DÔKAZ VIRTUALITY NÁŠHO SVETA - Trvanie: 22:54. Top Five 3 695 417 zobrazení.
Stena | VKontakte - vk.com
Stena | VKontakte - vk.com
Akcie. Sťažujte sa. Vedci dokázali nemožnosť matrice. Naši vedci sú drogovo závislí. dokázal, že nepreukázal existenciu matice.
Operácie na zachovanie znakov na dvojrozmerných mriežkach
Zohar Ringel, Dmitrij L. Kovrizhin / Veda napreduje
V niektorých kvantových systémoch je problém so znakmi zásadne neriešiteľný. To znamená, že ich nemožno efektívne simulovať na klasických počítačoch. Dvaja fyzici, vrátane jedného z Kurchatovho inštitútu, ukázali, že takýto problém vzniká z gravitačných anomálií v systémoch s bosonickými stupňami voľnosti, ako je napríklad frakčný Hallov jav. Článok uverejnený v časopise Vedecké pokroky.
Tradične sa verí, že všetky problémy, ktoré sa dajú efektívne vyriešiť na klasickom počítači, sa dajú rovnako efektívne vyriešiť aj na kvantovom počítači, ale nie naopak. Napríklad pre mnohé systémy s bosonickými stupňami voľnosti, ktoré prirodzene vznikajú pri štúdiu modelov interagujúcich kvantových mnohotelesných systémov (kvantové mnohotelesové systémy), sa ešte nenašli efektívne klasické simulátory. V novej práci vedci ukázali, že absencia takýchto simulácií nie je spôsobená nedostatkom vynaliezavosti výskumníkov, ale zásadnou nemožnosťou ich existencie.
Autori článku poznamenávajú, že dokazovanie nemožnosti klasických simulácií vo všeobecnosti je zle definovaná úloha. Preto ukázali, že zásadné problémy vznikajú pri použití najbežnejšej metódy numerického výskumu v teréne, kvantovej metódy Monte Carlo. Hlavným nástrojom tejto metódy je generovanie funkcionálu (funkcia rozdelenia, nezamieňajte s funkciou rozdelenia zo štatistickej mechaniky). Keď to poznáme, pomocou diferenciácie je ľahké nájsť korelačné funkcie systému. Ukazuje sa však, že výpočet funkcionálu nie je vždy možný kvôli znamienkovému problému, keď sa fázy integrandov rýchlo menia.
Základná myšlienka fyzikovho dôkazu je založená na koncepte anomálií. Anomálie sú zvláštne efekty, ktoré sa vyskytujú, keď je symetria, ktorá je prítomná na úrovni klasickej teórie poľa, narušená na úrovni kvantovej teórie poľa. Zvyčajný Hallov jav aj teplotu (Rigi-Leducov jav, tepelný Hallov jav) možno chápať z hľadiska anomálií – náboja a gravitácie (gravitačná anomália, prídavné meno „gravitačný“ sa objavuje vďaka všeobecnej kovariancii teórie, a nie kvôli gravitačným účinkom), resp.
Pri spájaní anomálnych teórií so statickými meracími poľami sa často zistí, že toky meracieho poľa vedú k objaveniu sa zložitých fázových faktorov v generujúcom funkcionále. To znemožňuje skonštruovať generujúci funkcional bez znamienkového problému, v ktorom sú komplexné fázy z definície zakázané. Nie je to však vždy tak a existujú rôzne protipríklady. Jemnosť spočíva v tom, že zložité fázy môžu vzniknúť nie v pôvodnej teórii, ale ako výsledok pridania meraného toku poľa.
Dôkaz, že pre klasický generujúci funkcionál v 2 + 1-dimenzionálnej teórii bosonického frakčného kvantového Hallovho javu na rovine alebo na toruse nie je možné zbaviť sa problému znamienka, vykonali fyzici v troch krokoch. Najprv zistili, že gravitačné anomálie spôsobiť chirálne excitácie na hranici študovaného objemu. Potom ukázali, že v tejto teórii existuje priestorovo izolovaný chirálny kanál zakázané za predpokladu, že operátor prekladu a operátor Perron-Frobenius nie sú záporné. Zároveň existencia generujúceho funkcionálu bez znamienka (teda takého, v ktorom nie je problém so znamienkom) vedie k nezápornosti týchto operátorov. Takto získaný rozpor svedčí o nemožnosti obísť znakový problém v tejto teórii.
Fyzici sa potom pozreli na frustrované kvantové systémy, v ktorých sa v dôsledku spontánneho narušenia časovej symetrie (symetria zvrátenia času) objavujú stavy podobné tým, ktoré vznikajú pri frakčnom Hallovom efekte. Medzi takéto systémy patria napríklad kvantové antiferomagnety Kagome. Vo všeobecnosti sa na ne vzťahujú vyššie uvedené úvahy, aj keď je potrebné urobiť niekoľko ďalších mikroskopických predpokladov.
Vedci teda ukázali, že pre širokú triedu kvantových systémov je pri výpočte pomocou kvantovej metódy Monte Carlo zásadne nemožné zbaviť sa problému znamienka. To znamená, že takéto systémy nemožno efektívne simulovať pomocou konvenčných, klasických počítačov. Možno sa táto prekážka v budúcnosti podarí prekonať pomocou kvantových počítačov.
Nedávno sme hovorili o tom, ako fyzici vyriešili znakový problém pomocou neurónovej siete v 1 + 1-rozmernom Thirringovom modeli.
Dmitrij Trunin
