Факторизация человечности (ЛП)

Кайл был уверен, что его лицо выражает полнейшее недоумение.

— У кого-нибудь есть идеи? — спросил Папино, приподнимая косматые брови.

— Я удивлён, что вы думаете, будто Могилл способен найти хотя бы одно решение, — сказал Д’Аннунцио.

Несколько студентов прыснули. Папино улыбнулся.

— Так вот, такой способ есть, — произнёс профессор. — Вы знаете народную мудрость — одна голова хорошо, а две — лучше. Если бы наш Кайл — Кайл из нашей вселенной, который идёт по западной стороне и решает задачу А — смог объединить усилия с другим Кайлом — Кайлом из параллельной вселенной, идущим по восточной стороне и решающим задачу Б — то он имел бы оба решения.

Поднялась рука.

— Гленда?

— Но когда вы говорили про фотон и щели, вы сказали, что вселенные сольются только в одном случае — если нет способа определить, через какую из щелей прошёл фотон в каждой вселенной.

— Именно. Но если мы сможем придумать метод, для которого не будет иметь значения, по какому пути Кайл пошёл в этой вселенной — или даже метод, при котором Кайл сам не будет знать, каким путём он пошёл, и никто его не будет видеть во время его путешествия — тогда, в конечном итоге, обе вселенные сольются друг с другом. Но в получившейся в результате этого слияния вселенной Кайл будет знать решение обеих задач, несмотря на то, что у него было время для решения лишь одной.

Папино улыбнулся.

— Добро пожаловать, — сказал он, — в мир квантовых вычислений. — Он сделал паузу. — Конечно, на самом деле у Кайла больше двух возможностей — он мог остаться дома, мог поехать на работу на машине, мог взять такси. Точно так же можно вообразить эксперимент с лампочкой и десятками или даже сотнями щелей. Представьте себе, что каждый их фотонов, испускаемых лампочкой, представляет собой бит информации. Помните: все вычисления производятся с помощью счётов — чтобы что-то вычислить, мы должны что-то куда-то передвинуть, будь это костяшки счётов, атомы, электроны или фотоны. Но когда каждый из них может находиться одновременно в нескольких местах в параллельных вселенных, чрезвычайно сложные вычисления могут быть произведены очень, очень быстро.

Рассмотрим, к примеру, факторизацию числа. Как мы это делаем? В сущности, методом проб и ошибок, хотя и имеется несколько полезных приёмов. Если мы хотим найти делители восьми, мы принимаемся делить его на разные числа. Мы знаем, что восемь делится нацело на единицу; любое целое число делится на единицу. Что насчёт двух? Да, это тоже делитель; восемь поделить на два равно четырём. Три? Нет; на три восьмёрка нацело не делится. Четыре? Да; восемь поделить на четыре будет два. Вот так мы делаем: прямым перебором, проверяя каждый возможный делитель по очереди. Но числа становятся больше, и количество делителей становится больше. В этом году с помощью сети из шестнадцати сотен компьютеров удалось найти все делители числа, состоящего из 129 цифр — самого большого числа, когда-либо подвергавшегося факторизации. Весь процесс занял восемь месяцев.

Но представьте себе квантовый компьютер, находящийся в контакте со всеми возможными альтернативными компьютерами в параллельных вселенных. И представьте себя программу, которая факторизует большие числа, работая со всеми возможными делителями одновременно. Питер Шор, математик из «AT&T», разработал программу, которая делает именно это: проверяет все возможные делители большого числа одновременно, по одному в каждой из альтернативных вселенных. Программа представляет результат в виде интерференционной картины на фотоплёнке. Алгоритм Шора приводит к тому, что числа, не являющиеся делителями, гасятся, оставляя на плёнке тёмные места. Чередование светлых и тёмных мест создаёт своего-рода штрих-код, прочитав который, можно узнать, какие числа в самом деле являются делителями числа, с которого всё началось. И поскольку вычисления производились в параллельных вселенных, за время, которое потребовалось нашей вселенной, чтобы проверить один-единственный возможный делитель, все остальные делители также были проверены и был получен результат. Если нет никакой разницы в том, какой именно делитель проверял наш собственный компьютер, результат будет получен практически мгновенно; то, на что у обычного компьютера уходит восемь месяцев, квантовый сделает за доли секунды.

— Но таких квантовых компьютеров не существует, — сказал Кайл.

Папино кивнул.

— Это так, пока что нет. Но когда-нибудь кто-нибудь построит квантовый компьютер. И тогда мы будем знать точно.

6

Вечером каждого понедельника Кайл и Хизер ужинали вместе.

Они жили порознь уже год. Предполагалось, что это временно — они никогда не упоминали слова на букву «Р». Им просто требовалось какое-то время, чтобы смириться со смертью Мэри. Они оба стали нервными, кидались друг на друга, споры из-за мелочей перерастали в масштабные скандалы, и они были неспособны друг друга утешить, неспособны понять, почему это случилось.