Николай Якулин /
Лента
2 апреля 2018
Есть гипотеза, точнее множество гипотез, согласно которым наш мозг
представляет собой не что иное, как биохимический квантовый компьютер. В
основе этих идей лежит предположение о том, что сознание необъяснимо на
уровне классической механики и может быть объяснено только с
привлечением постулатов квантовой механики, явлений суперпозиции,
квантовой запутанности и других. Ученые из Калифорнийского университета в
Санта-Барбаре через серию экспериментов решили выяснить — действительно
ли наш мозг является квантовым компьютером.На первый взгляд
может показаться, что компьютер и мозг работают одинаково – оба
обрабатывают информацию, могут ее сохранять, принимают решения, а также
имеют дело с интерфейсами ввода и вывода. В случае мозга этими
интерфейсами выступают наши органы чувств, а также способность управлять
различными объектами, не являющимися частью нашего тела, например,
искусственными протезами.Мы многого не знаем о том, как работает
наш мозг. Но есть люди, которые считают, что многообразие процессов
работы нашего мозга, которое невозможно объяснить с точки зрения
классической механики, можно объяснить с позиции квантовой механики.
Другими словами, они уверены, что такие аспекты квантовой механики, как
квантовая запутанность, явление суперпозиции и все остальные вещи, на
основе которых работает квантовая физика, на самом деле могут управлять
процессами работы нашего мозга. Разумеется, не все согласны с такой
формулировкой, но так или иначе ученые решили это проверить.«Если
вопрос о квантовых процессах, происходящих в мозге, найдет
положительный отклик, то это приведет к настоящей революции в нашем
понимании и лечении мозговых функций и когнитивных способностей
человека», — говорит Мэт Хелгесон из Калифорнийского университета
Санта-Барбары и один из участников команды, занимающейся данным
исследованием.Немного базовой теории. В мире квантовых вычислений
все подчиняется квантовой механике, позволяющей объяснить поведение и
взаимодействие самых крошечных объектов во Вселенной — на квантовом
уровне, где не действуют правила классической физики. Одной из ключевых
особенностей квантовых вычислений является использование так называемых
кубитов (квантовых битов) в качестве носителя информации. В отличие от
обычных битов, которые используются в обычных компьютерах и представляют
собой двоичный код в виде «нулей» и «единиц», кубиты могут одновременно
приобретать значения и нуля, и единицы, то есть находиться в так
называемой суперпозиции, которая упоминалась выше.Если исходить
из вышеописанного, то квантовые компьютеры обещают просто невероятный
потенциал в компьютерных вычислениях, который позволит справляться с
задачами (в том числе и в науке), на которые не способны даже самые
мощные, но при этом обычные компьютеры.Что же касается нового
исследования ученых из Калифорнийского университета, которое вот-вот
начнется, то оно будет направлено на поиск «мозговых кубитов».Одной
из основных особенностей «обычных» кубитов является то, что для их
работы требуется среда с очень низкой температурой, приближающейся к
абсолютному нулю, однако исследователи предполагают, что это правило
может не распространяться на кубиты, которые могут находиться в
человеческом организме.В рамках одного из грядущих экспериментов
ученые постараются выяснить, можно ли хранить кубиты внутри спина
атомного ядра, а не среди электронов, которые его окружают. В частности,
объектом исследования должны будут стать атомы фосфора — вещества,
содержащегося в наших организмах, — по мнению ученых, способных играть
роль биохимических кубитов.«Тщательно изолированные спины ядер
могут хранить и, возможно, обрабатывать квантовую информацию в течение
часов или даже большего времени», — говорит один из участников
исследования, Мэтью Фишер.В рамках других экспериментов ученые
хотят взглянуть на потенциал декогеренции, которая происходит в
результате нарушения связей между кубитами. Во время протекания этого
процесса у самой квантовой системы начинают появляться классические
черты, которые соответствуют информации, имеющейся в окружающей среде.
Другими словами, квантовая система начинает смешиваться или запутываться
с окружающей средой. Для того чтобы наш мозг можно было рассматривать в
качестве квантового компьютера, в нем должна иметься система, которая
позволяла бы защищать наши биологические кубиты от этой декогеренции.Задачей
еще одного эксперимента станет исследование митохондрий – клеточных
субъединиц, отвечающих за наш метаболизм и передачу энергии внутри
нашего организма. Ученые предполагают, что эти органеллы могут играть
существенную роль в квантовой запутанности и обладать квантовой связью с
нейронами.В общем и целом нейромедиаторы (активные химические
вещества, с помощью которых происходит перенос электрохимических
импульсов) между нейронами и синаптические связи, возможно, создают в
нашем мозге объединенные квантовые сети. Фишер и его команда хотят это
проверить, попытавшись воспроизвести такую систему в лабораторных
условиях.Процессы квантовых вычислений, если они действительно
присутствуют в нашем мозге, помогут нам объяснить и понять самые
загадочные его функции, например, его способность переводить память из
кратковременной в долговременную, или же приблизиться к понимаю вопросов
о том, откуда же на самом деле берутся наши сознание, осознание и
эмоции.Все это – очень высокий уровень, очень сложная физика,
наряду с биохимией, поэтому здесь никто не будет гарантировать, что мы
сможем получить все ответы на поставленные выше вопросы. Даже если
окажется, что мы пока еще не достигли нужного уровня, который позволил
бы нам ответь на вопрос о том, является ли наш мозг квантовым
компьютером, запланированные исследования могут привнести большой вклад в
понимание того, как работает самый сложный орган человека.
SpaceX получила официальное разрешение на создание своего спутникового Интернета
Федеральная комиссия по связи США (FCC) одобрила заявку компании SpaceX на запуск и использование спутниковой сети Starlink из нескольких тысяч компактных спутников, с помощью которых компания планирует предоставлять доступ к Интернету не только в США, но и по всему миру.
«С этим решением Комиссия сделала важный шаг в сторону доступной конкуренции в сфере предоставления услуг высокоскоростной передачи данных», — отметила FCC в своем заявлении.
Как отмечается в заявлении, это первый случай, когда FCC дала добро на создание подобной спутниковой группировки, однако СМИ добавляют, что за последний год компании OneWeb, Space Norway и Telesat получили разрешения на доступ к рынку США для предоставления услуг широкополосной связи с использованием спутников.
«Мы благодарны Федеральной комиссии по связи за тщательный обзор, анализ и предоставление компании SpaceX лицензии на создание группировки спутников. Несмотря на то, что на пути к этой цели нам предстоит решить еще очень много сложных задач, это решение является очень важным шагом для создания спутниковой сети нового поколения. С помощью этой группировки спутников компания SpaceX сможет предоставлять доступный и качественный широкополосный доступ в Сеть, что станет особенно важным для тех регионов, где в настоящий момент вообще отсутствует какой-либо Интернет», — прокомментировала Гвинн Шотвелл, президент и главный операционный директор компании SpaceX.
Стоит напомнить, что об амбициозном плане Маска по созданию новой спутниковой сети Интернет стало известно еще в 2016 когда, когда владелец SpaceX обнародовал некоторые детали амбициозного проекта, получившего название Starlink. Как следовало из описания, группировка будет включать 4425 спутников, которые будут находиться на орбитах высотой от 1150 до 1325 километров, а также еще 7518 аппаратов, которые планируется вывести на орбиту высотой от 335 до 346 километров. Таким образом, всего в рамках этого проекта SpaceX намерена запустить почти 12 тысяч компактных спутников. Однако, судя по материалам FCC, пока компания получила разрешение на запуск только первой группировки аппаратов.
Для обеспечения глобального доступа к Интернету спутники компании SpaceX будут работать на частотах Ka- и Ku-диапазонов. Начало массового запуска спутников сети Starlink запланировано на 2019 год. Сеть начнет свою работу, как только спутниковая группировка будет насчитывать по крайней мере 800 аппаратов. При этом до 29 марта 2024 года компания должна будет запустить не менее половины из одобренного числа аппаратов, а оставшиеся спутники должны быть выведены на орбиту к 29 марта 2027 года.
Отметим также, что 22 февраля SpaceX успешно запустила ракету-носитель Falcon 9 и вывела на орбиту два первых спутника системы Starlink. При помощи спутников Microsat-2a и Microsat-2b SpaceX намерена испытать новую фазированную антенную решетку с технологией формирования направленного луча, а также оборудование межспутниковой связи.
Сеть Starlink обещает более быстрый по сравнению с оптоволоконными сетями доступ к Интернету, через предоставление прямого доступа к беспроводной сети связи, а не через нынешние системы перераспределения сигнала, которые, как правило, гораздо более дороги в эксплуатации и менее надежны.
В Кембридже простились со Стивеном Хокингом
Goodnight, sweet prince.
