Kaip sukurti superluminal kompiuterį

Šviesos greitis yra viena iš pagrindinių fizikos dėsnių ribų. Niekas negali keliauti greičiau nei šviesos greitis, tiesa?

Na, taip ir ne, sako Volkmaras Putzas ir Karlas Svozilas iš Vienos technologijos universiteto Austrijoje. Jie sako, kad yra keletas būdų, kaip signalai gali kirsti superluminal liniją, nors nė vienas iš jų neleidžia keliauti laiku paradoksų, kuriuos mėgsta mokslinės fantastikos rašytojai. Pavyzdžiui, kvantinis susipynimo reiškinys įvyksta, kai dvi kvantinės dalelės apibūdinamos ta pačia bangine funkcija. Šias daleles galima atskirti pagal visatos skersmenį, tačiau vienos dalelės išmatavimas akimirksniu paveiks kitą.

Vadinamasis nelokalinis reiškinys negali būti naudojamas informacijai perduoti greičiau nei šviesos greitis, tačiau Putzas ir Svozilas šiandien klausia, ar jis gali būti naudojamas ją apdoroti, atlikti skaičiavimo užduotis superluminal greičiu. Jie sako, kad nėra jokios priežasties, kodėl ne, jei apdorojimas nesukels jokių kelionių laiku paradoksų.

Kaip tokia mašina gali veikti? Putzas ir Svozilas pažymi, kad nelokalus reiškinys gali sukelti medžiagas, kurių lūžio rodiklis yra mažesnis nei vienas, o tai leidžia pasiekti superluminalinį greitį. Pavyzdžiui, šviesa, sklindanti per vakuumą, gali spontaniškai susiformuoti į elektronų ir pozitronų porą – susipynusią porą, kuri vėliau rekombinuojasi ir vėl sudaro fotoną. Šis procesas vyksta akimirksniu, leidžiant fotonui efektyviai peršokti erdvę.

Jie teigia, kad medžiagos, kurioje buvo skatinamas toks porų susidarymas ir rekombinacija, lūžio rodiklis būtų mažesnis nei vienas. Įvairūs fizikai pasiūlė tokias medžiagas, pagamintas iš tokių dalykų kaip metamedžiagos. Patys Putzas ir Svozilas teigia, kad vakuumas, užpildytas elektronais arba pozitronais, pasitarnautų.

Sukūrę terpę, kurioje lūžio rodiklis yra mažesnis už vienetą, Putzo ir Svozilo idėja yra tiesiog panardinti į ją kompiuterį. Toks paprastas veiksmas (ir tikriausiai tam tikras protingas dizainas sukurti optinį kompiuterį) leistų atlikti superluminalinį skaičiavimą.

Darant prielaidą, kad šį įrenginį iš tikrųjų būtų galima sukurti, ką galėtumėte padaryti su superluminal kompiuteriu? Tai geras klausimas, kurio Putzas ir Svozilas tiesiogiai nesprendžia. Jie sako, kad toks įrenginys pateks į apdorojimo mašinų, vadinamų hiperkompiuteriais, klasę. Tai hipotetiniai įrenginiai, galingesni už Tiuringo mašinas, leidžiantys atlikti ne Tiuringo skaičiavimus. Pirmą kartą juos aptarė Alanas Turingas 1930-aisiais.

Teoriškai hiperkompiuteriai gali apskaičiuoti tam tikras kitaip neapskaičiuojamas funkcijas. Tai skamba patogiai, bet nors yra nesuskaičiuojamai daug neapskaičiuojamų funkcijų, iš tikrųjų gana sunku sugalvoti pavyzdį, kuris gali atrodyti naudingas. Jei turite idėjų, paskelbkite jas komentarų skiltyje.

Priešingu atveju atsisėskite ir laukite naujos superluminalių hiprkompiuterių eros. Bet nesulaikykite kvėpavimo.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1003.1238 : Apie fizinę ryšio greičio ribą šviesos signalais

paslėpti