Квантовые вычисления: между аналогом и цифрой к AGI и сознанию

Эта статья - попытка разобраться в концепциях квантовых вычислений, краткий обзор существующих квантовых компьютеров и размышления на тему возможно ли создать сознание на квантовой основе. Квант: порция, которую нельзя разрезать. Прежде чем говорить о квантовых компьютерах, нужно понять, что такое квант. Классическая физика (Ньютон, Максвелл) считала большинство процессов непрерывными. Энергия, поле, пространство - всё это представлялось бесконечно делимым. В начале XX века Макс Планк, а затем и Альберт Эйнштейн обнаружили на основе опытов, что это не так. Энергия в связанной системе излучается и поглощается не непрерывно, а дискретными порциями - квантами. Формула, связывающая энергию кванта E с частотой излучения ν: E = h × ν где h — постоянная Планка, фундаментальная константа. Это энергия одного фотона - кванта электромагнитного излучения. Эксперименты (фотоэффект, спектры атомов) показывают, что при взаимодействии света с веществом энергия передаётся именно такими неделимыми порциями: атом может поглотить один фотон (энергия hν) или два фотона (энергия 2hν), но не может поглотить, скажем, половину фотона. При этом энергия фотона должна точно совпадать с разностью между двумя энергетическими уровнями атома — иначе поглощения не произойдёт. Это свойство атома как связанной системы. В квантовой теории поля считается, что всё в мире состоит из квантов. Кванты - это элементарные возбуждения физических полей: квант электромагнитного поля - фотон; кванты, отвечающие за сильное взаимодействие (склеивающее ядро), - глюоны; квант гравитационного поля (гипотетический) - гравитон; сами частицы вещества (электроны, кварки) - это тоже кванты соответствующих полей.