Искусственный интеллект

Если конфигурационное пространство строится исходя из наличия п частиц, то его размерность будет выражаться числом Зп, поскольку каждая частица имеет три степени свободы передвижения (три координаты, три координатных оси в пространстве). К трём данным степеням свободы - их принято называть внешними - добавляются ещё внутренние степени свободы каждой частицы, обусловленные наличием у неё спина. Последние используются, как будет видно далее, при организации квантово-компьютерных вычислений. Но пока нас интересует другое, а именно то обстоятельство, что при описании конфигурационного пространства никак нельзя обойтись без мнимой единицы. Казалось бы, волновое пси-поле (Т-функция) не должно принципиально отличаться от, скажем, электромагнитного поля, но во втором случае описание (распространения) поля обходится без мнимых и комплексных чисел, а в первом случае добиться такого описания невозможно. В чём здесь дело? А дело в том, что в квантовой механике нельзя сохранить приверженность к четырёхмерной теории близкодействия, которую всё ещё и до сих пор многие ищут. На эту особенность квантовой теории в своё время обратил внимание П. Эренфест (1880-1933), хотя понимания от других в этом вопросе при своей жизни он не добился.

Процитируем его высказывания. Он, в частности, писал: «Классические уравнения Максвелла представляют собой обычную теорию поля в четырёхмерном пространстве х, у, z, t. В первоначальной концепции де Бройля казалось естественным, что «волны материи» также должны подчиняться четырёхмерной теории поля, чётким подтверждением которой считались интерференционные эксперименты простейшего типа. Но мы лишились (быть может, не навсегда?!) веры в возможность такой теории поля, после того как Шредингер для описания взаимодействия п электронов должен был использовать обобщение Ч'-функции на Зп-мерное «конфигурационное» пространство, причём все попытки сохранить четырёхмерный континуум потерпели неудачу» [3;173]. Далее Эренфест разъясняет, что наличие дальнодейсгвующей связи, скажем, между двумя электронами в конфигурационном пространстве не зависит от расстояния между ними. Достаточно зафиксировать в каком-то месте пространства один электрон, как мы получим информацию, заключённую в волновой функции, о месте расположения другого электрона. Такая связь, говорим мы теперь, реализуется посредством той среды, в которой нет поляризации на пространство (протяжённость) и время (длительность).

Итак, когда строится и используется в квантовой теории конфигурационное пространство, частицы вещества не только растворяются в этом пространстве, но ещё и «кооптируются» в физический вакуум. Через вакуум осуществляется их дальнодействие, проявляющееся при регистрации. Мнимая единица служит формальным признаком участия физического вакуума в таких процессах. Но за мнимой единицей или, вообще говоря, за комплексным числом следует его комплексно-сопряжённый двойник, волновой функции соответствует комплексно-сопряжённая функция. В релятивистской квантовой теории комплексно-сопряжённые функции описывают два разных состояния (движения) частиц. О том, чем они принципиально отличаются друг от друга, мы расскажем далее. Сейчас только заметим, что с конфигурационным пространством связан целостный

комплекс физических величин, так что его преобразование, отвечающее переходу от волновой функции к функции, с ней комплексно-сопряжённой, приводит к преобразованию таких попарно взятых величин, как энергия и время, импульс и координата. Двум комплексно-сопряжённым функциям соответствуют две разные компоненты времени. Одну из них называют энтропийной, другую - антиэнтропийной, или эктро-пийной. Результат квантово-вычислительных процессов зависит от того, в какой системе они протекают, с каким из двух противоположных типов конфигурационного пространства приходится иметь дело.

Знакомство со спецификой конфигурационного пространства позволяет уточнить статус подвижной границы между вещью и пространством-временем в рамках квантовой теории. Здесь эта граница перемещается в цепочке «субъект - вещь (квантовый объект) - конфигурационное пространство». Она поэтому приобретает чётко выраженный гносеологический характер. Физики называют её подвижной гранью, которая в процессе квантово-механического измерения отделяет либо объект (микросистему) от прибора, либо прибор от (сознания) наблюдателя. В общем, как неоднократно разъяснял

В. Паули, само сознание наблюдателя «требует, чтобы между субъектом и объектом можно было провести грань, существование которой диктуется логической необходимостью, тогда как положение её остаётся до известной степени произвольным» [4;63]. (Правильнее было бы говорить не о логической, а о гносеологической необходимости).

§3. Об идейных истоках концепции квантово-компьютерных

вычислений