Нелинейная зависимость
Шрифт:
Это навевало воспоминания о детских фантазиях, в которых звездолеты мчались через мерцание звездных туманностей, а пульты управления фантастических подводных крейсеров мягко светились в вечной тьме океанских глубин. Это были фантазии о власти человека над слепыми стихиями. И именно он, Андрей, работал теперь над тем, чтобы сделать их явью, над прорывом человечества за границы привычного.
Лет тридцать назад прозорливый физик Ричард Фейнман заметил, что законы физики не будут препятствовать уменьшению размеров вычислительных устройств до тех пор, пока биты не достигнут размеров атомов и квантовое поведение не станет доминирующим. И ведь как в воду глядел! Через стык тысячелетий вычислительные технологии проскочили еще не на пределе возможностей, но впереди уже виднелась глухая стена, за которой творилось нечто странное для нынешних инженеров и программистов. Странное и пугающее, название которому было — квантовый шум. Вероятностные процессы, мешающие привычным способам вычислений.
Андрей довольно улыбнулся и включил мониторы. Свет уходящего дня за окном бликовал на плоских экранах, и пришлось опустить жалюзи. Так было лучше — спокойная полутьма всегда настраивала на рабочий лад. Андрей был стопроцентной совой, ему было гораздо легче заснуть в четыре утра и встать в одиннадцать, чем лечь в полночь и проснуться в восемь.
Поначалу квантовый шум казался физикам хоть и реальным, но все же весьма далеким препятствием для наращивания вычислительных мощностей. Но постепенно стало понятно — если не искать обходные пути прямо сейчас, то уже лет через десять человечество окажется в тупике.
Андрей вгляделся в изображения на мониторах. По левому бежали строки цифр, описывающие состояния энергетических уровней подвешенных в вакууме атомов. На правом фиксировались импульсы лазерных пушек, из которых эти атомы обстреливались. На среднем написанная Андреем программа пыталась найти хоть какую-то взаимосвязь между этими процессами.
Взаимосвязи не было. Время декогерентности, то есть устойчивой работы системы, было слишком коротким и не позволяло довести вычисления до конца. Это злило безмерно — вторую неделю трещали мозги, отыскивая хотя бы кончик ниточки, ведущей к решению.
Вот она, проблема надежности… Внешняя среда, разрушающая приготовленное квантовое состояние атома. Будь она трижды неладна.
Андрей включил программу удаленного контроля и пробежал пальцами по клавишам.
%ПРОЦ: ДОСТУП:
%ПРОЦКОН
Ударил по клавише ввода.
Программа за доли секунды закодировала сообщение и передала цепочку импульсов в коммуникационный порт, а оттуда в бронированный кабель, идущий к отверстию чуть левее окна. Кабель выходил наружу и карабкался до самой крыши, напоминая толстый серебристый стебель плюща. Наверху в кромку стены впился стальной кронштейн с лазерным коммутатором. Лазер засвистел, перекрывая песню свежего ветра, и сквозь стеклышко вырвался тончайший луч невидимого глазу инфракрасного цвета. Будь он видимым, можно было бы проследить его путь и заметить, как он тянется прямым шнуром до зеркальца на крыше Дома науки, отражается, пронизывает воздух высоко над крышами, почти касается шпиля высотки МПС и уходит дальше, к приемной мачте в Черноголовке.
Монитор перед глазами Андрея высветил строки:
Система прямого контроля Аватар 3.26 (С) Павел Резнов, 2011 год.
«Имя?»
Андрей ввел номер своего бэджа.
Ввод.
«Пароль?»
Андрей быстро пробежал пальцами по клавишам.
Ввод.
Через секунду компьютер распознал пользователя и высветил надпись:
ВЫ ВОШЛИ В РЕЖИМ УПРАВЛЕНИЯ
— Очень рад, — сказал Андрей и набрал команду просмотра текущих значений.
%ПРОЦ: МОНИТОР:
&МОН (ПОРТ-1)
&МОН (ПОРТ-2)
&МОН (ПОРТ-3)
&МОН (ПОРТ-4)
%ПРОЦКОН
Ввод.
Несколько секунд ничего не менялось, потом по экрану побежали параметры удаленных портов и устройств, которые к ним подключены. Основой установки были два атома, подвешенные в вакууме оптического резонатора и облучаемые двумя раздельными лазерными пушками. Андрей пробежал пальцами по клавиатуре, увеличивая частоту обстрела.
Да, схема с ионной ловушкой и в этих условиях оказалась гораздо устойчивее. При таком времени декогерентности уже можно попробовать успеть провести цепь вычислений до логической опорной точки, снять результат, записать его, а затем полученное состояние задать в качестве нулевого значения и запустить алгоритм с этого места. Но это на глазок… Как поведут себя атомы в новых условиях, можно сказать только после эксперимента.
Андрей почувствовал то сладостное нетерпение, когда мысленный эксперимент уже завершен и остается только попробовать повторить его на практике.
Год ушел на эту работу. Зато досконально изучили предмет, научились подвешивать атом в вакууме, замерять его параметры, научились смотреть на него в упор, воздействовать лазером и понимать, что из этого получается. А получался информационный бит, на котором можно считать. Нижний энергетический уровень — ноль, верхний — единица. Это даже не транзистор размером с атом, это целый триггер. И все было бы хорошо, но внешняя среда воздействовала на атом и разрушала приготовленное квантовое состояние раньше, чем алгоритм Шора завершал работу. Это как если бы в обычном компьютере стояли предохранители, сгорающие через каждые пять минут.
Андрей просмотрел протокол вчерашней работы и вписал стартовые значения в новую процедуру.
«Господи, сделай так, чтобы эти чертовы атомы не сфлюктуировали раньше времени!» — подумал он, не решаясь нажать ввод.
Ладно… Авось.
Ввод.
Эксперимент уже давно завершился, Андрей это знал, но медлительная машина еще секунды две обсчитывала параметры, прежде чем вывести их на экран.
— Акела промахнулся… — Андрей разочарованно почесал в затылке. — Полумиллиона шагов не хватило. А что, если частоту обстрела уменьшить, а не увеличить?
Он задал новые значения уже без энтузиазма. Было ясно, что такой фокус сработать не должен, но хрен его знает… Иногда можно просто попробовать.
Ввод.
Строчки значений.
— Фигня…
Андрей взял сигарету, но закурить не успел — зазвонил телефон.
— Да. — Андрей нажал кнопку на трубке, даже довольный тем, что его насильно вытащили из тупиковой задачи.
— Алло! — раздался женский голос. — Андрей? Это Оксана. Наконец-то я тебя застала! Андрюша, скажи, ну за что ты меня так мучаешь? Я вчера целый день плакала…