Кот шредингера простыми словами

Многоми́ровая интерпретация Эверетта и совместные истории[править]

В многомировой интерпретации квантовой механики, которая не считает процесс измерения чем-то особенным, оба состояния кота существуют, но декогерируют. Когда наблюдатель открывает ящик, он запутывается с котом и от этого образуются два состояния наблюдателя, соответствующие живому и мёртвому коту, которые (состояния) не взаимодействуют друг с другом. Тот же механизм квантовой декогеренции важен и для совместных историй. В этой интерпретации только «мёртвый кот» или «живой кот» могут быть в совместной истории.

Другими словами, когда ящик открывается, Вселенная расщепляется на две разные вселенные, в одной из которых наблюдатель смотрит на ящик с мёртвым котом, а в другой — другой наблюдатель смотрит на живого кота. Парадокс?

Космолог Макс Тегмарк предложил вариацию опыта с котом Шрёдингера под названием «машина для квантового самоубийства». Он рассматривает эксперимент с котом с точки зрения самого кота и утверждает, что таким образом можно экспериментально различить копенгагенскую и многомировую интерпретации. Другая вариация эксперимента — это опыт с другом Вигнера.

Физик Стивен Хокинг однажды воскликнул: «Когда я слышу про кота Шрёдингера, моя рука тянется за ружьём!» Он перефразировал известное немецкое высказывание, сделанное нацистским «заслуженным поэтом» Гансом Йостом: «Wenn ich ‘Kultur’ höre, entsichere ich meinen Browning!» («Когда я слышу „культура“, я снимаю с предохранителя мой браунинг!»)

Фактически Хокинг и многие другие физики придерживаются мнения, что «Копенгагенская школа» интерпретации квантовой механики подчёркивает роль наблюдателя безосновательно. Окончательного единства среди физиков по этому вопросу всё ещё не достигнуто.

Распараллеливание миров в каждый момент времени соответствует подлинному недетерминированному автомату в отличие от вероятностного, когда на каждом шаге выбирается один из возможных путей в зависимости от их вероятности.

Биографические данные

Теория Шредингера сейчас известна не только студентам физико-математических факультетов. Она будет интересна всякому, кто испытывает интерес к популярной науке. Эта теория была создана известным физиком Э. Шредингером, который вошел в историю как один из создателей квантовой механики. Ученый родился 12 августа 1887 года в семье владельца фабрики по изготовлению клеенки. Будущий ученый, прославившийся на весь мир своей загадкой, увлекался в детстве ботаникой и рисованием. Первым его наставником был отец. В 1906 году Шредингер начал учебу в Венском университете, во время которой и начал восхищаться физикой. Когда настала Первая мировая война, ученый пошел на службу артиллеристом. В свободное время занимался изучением теорий Альберта Эйнштейна.

К началу 1927 года в науке сложилась драматическая ситуация. Э. Шредингер считал, что основанием теории о квантовых процессах должна служить идея о непрерывности волн. Гейзенберг, напротив, считал, что фундаментом для этой области знаний должна быть концепция о дискретности волн, а также идея о квантовых скачках. Нильс Бор не принимал ни одной из позиций.

Кот Шредингера. Простыми словами о сложном эксперименте

Теперь перейдем к эксперименту Эрвина Шредингера. Суть его состоит в следующем:

• В стальном ящике находится некий механизм. Он состоит из закрытой колбы с газом, счетчика Гейгера и радиоактивного ядра.

• Помещаем в вышеупомянутый ящик взволнованного кота.

• За один час эксперимента радиоактивное ядро или распадется, или не распадется. Если распад все же произойдет, счетчик Гейгера зафиксирует этот факт, емкость с газом откроется, а кот погибнет. Если ядро не распадается, колба с газом остается закрытой, а кот выживает.

В течение этого часа мы ждем результата и не имеем понятия, выжил ли подопытный кот. Квантовая физика же гласит, что в это время кот одновременно находится в состоянии жизни и смерти. Если этот закон действует на кота, может ли он так же работать в случае с распадом ядра?

Здесь пригодится парадокс наблюдателя, о котором шла речь выше. Согласно этому парадоксу, ядро атома, помещенное в ящик, находится в состоянии суперпозиции. Это состояние продлится до тех пор, пока ядро никто не видит: ни человек, ни измерительный прибор. В тот момент, когда появляется наблюдатель, частицы занимают какую-то одну позицию и двигаются по одной траектории.

Получается, что состояние ядра атома зависит от того, наблюдают ли за ним, а состояние кота от этого не зависит. На жизнь кота не влияет, смотрим ли мы на него. Никакой измерительный прибор не изменит состояние кота в ящике, а состояние атома он изменить может.

Почему же при наблюдении суперпозиция рушится? Согласно теории квантовой механики, когда измерительный прибор или человек начинает наблюдение, частицы испытывают квантовый коллапс. До этого они находились в неопределенном, свободном состоянии, а факт наблюдения за ними определяет их положение в пространстве и времени.

Шредингер намеренно поместил в ящик объекты из разных миров. Совместив «жидкое» и «холодное» (объекты из нашего и квантового миров),‎ ‎он хотел показать, что в момент наблюдения за ядром оно покидает квантовый мир и начинает подчиняться законам той физики, к которой мы все привыкли.

А в макромире факт существования наблюдателя никакой роли не играет, иначе судьбу кота решали бы мы, а не радиоактивный атом. Своим экспериментом ученый доказал, что квантовая физика нуждается в уточнении и дополнении.

Кто еще игрался с котом Шредингера?

Фото: Quanta Magazine

Как ни странно, физики из Японии и Индии — не первые, кто хотят научиться управлять судьбой кота Шредингера. Несколько месяцев назад ученые компании IBM и Йельского университета провели практический эксперимент и заявили, что при определенных условиях они могут заблаговременно определять состояние суперпозиции и фактически управлять судьбой кота Шредингера.

Для эксперимента разработалиискусственный атом», состоящий из сверхпроводящей цепи, в центре которой установлен джозефсоновский контакт — изолятор, разделяющий два сверхпроводника. Если состояние обычного атома определяется позицией электрона вокруг его ядра, то состояние искусственного атома представлено через квантовую позицию, которая изменяется, когда электроны проходят через слой изолятора.

Управлять состоянием искусственного атома физики смогли с помощью двух микроволновых сигналов: первый выделял необходимое количество энергии для того, чтобы атом перешел от спокойного состояния в возбужденное, а второй измерял энергию в цепи во время этого перехода.

Поскольку квантовый скачок — переход из одного квантового состояния в другое — сопровождается излучением или поглощением фотонов, ученые определили, что видимый фотонный сигнал является индикатором спокойного состояния искусственного атома, а отсутствие такого сигнала, наоборот, означает, что атом изменил свое квантовое состояние на возбужденное.

Проводя микроволновые импульсы через искусственный атом, исследователи смогли измерить его квантовое состояние до и после квантового скачка. Если бы кот Шредингера был похожим атомом из сверхпроводящей цепи — мы смогли бы определить его судьбу, измерив первичное квантовое состояние, а не просто узнать, жив он или мертв фактом своего наблюдения.

Правда, в исследовании IBM есть и много неизвестных. В частности, ученые не могут точно определить, когда конкретно произойдет квантовый скачок, — через несколько мгновений после активирования микроволнового излучения, или через несколько часов.

Понятие «Кот Шредингера»

«Кот Шредингера» – знаменитая загадка теории Шредингера, мысленный эксперимент, проведенный австрийским физиком-теоретиком, с помощью которого удалось продемонстрировать неполноту квантовой механики при переходе от микросистем к макросистемам. Вся эта теория базируется на критике ученым достижений квантовой механики.

Прежде чем переходить к описанию эксперимента, необходимо дать определение основным понятиям, которые в ней используются. Основной постулат знаменитого феномена гласит, что до тех пор, пока за системой никто не наблюдает, она находится в положении суперпозиции – одновременно в двух или более состояниях, которые исключают взаимное существование. Сам Шредингер дал следующее определение суперпозиции – это квантовая способность (в роли кванта может быть и электрон, и фотон, и ядро атома) находиться сразу в нескольких состояниях или нескольких точках пространства одновременно, пока за системой никто не наблюдает. Квант – это микроскопический объект микросреды.

Так что же может суперпозировать?

Ни в одном учебнике по квантовой механике, с которыми я знакомился, я не нашел критерия возможности суперпозиции

Критерий Фейнмана

Под путем понимается движение не только в обычном пространствесуперпозировать могут только физически неразличимые траектории

Сомнения

Что считать под системой в принципе суперпозиции? Если мы рассматриваем состояния с разным значением импульса электрона, то это, несомненно, разные состояния одной системы, называемой электрон. Если мы рассматриваем разные энергетические состояния атома водорода, то это также одна система — атом водорода. Но вот Гейзенберг предложил рассматривать протон и нейтрон как разные состояния нуклона. Тогда, что возможна суперпозиция протона и нейтрона? Но тогда почему невозможно суперпозиция электрона и позитрона? Говорят, что это противоречит закону сохранения электрического заряда. Тогда почему суперпозиция разных энергетических состояний не противоречит закону сохранения энергии? Энергию уносит фотон? Тогда и заряд может уносить рождающаяся частица. Можно объявить честно (Кемпфер, Липкин), что суперпозиций с разными электрическими зарядами не наблюдалось в природе, хотя такая суперпозиция не противоречит никаким законам.
О физической различимости траекторий системы. Что служит метками различимости? Точки пространства? – Нет. Точки времени? Заряды: масса, электрический, лептонный, барионый? Спин? Только внутренние характеристики? Фейнман говорит, что это отметки во внешней среде, которые можно обнаружить. При рассеянии нейтронов на кристалле нейтрон с перевернутым спином оставляет метку в кристалле – ядро с перевернутым спином. Любое неупругое рассеяние оставляет метку (энергетическую, спиновую…) в рассеивающей среде, а упругое нет. Значит при прохождении через щели интерферируют фотоны только упругого рассеяния.
В отношении различимости можно сказать еще вот что. Наше знание неточно, и то, что сегодня считается физически неразличимым, завтра может оказаться различимым. Так произошло с понятиями правый, левый. Если считать правое и левое чисто условностями, то эта условность не должна входить в фундаментальные формулы. Но вот оказалось, что для слабого взаимодействия понятия “правый”, “левый” отнюдь не условность: правое и левое состояния различаются слабыми взаимодействиями. И в лагранжиан слабого взаимодействии включили отдельно “правые” и “левые” члены. Т.е. не ответив на вопрос «почему правое отличается от левого?», тем не менее, успешно ответили на вопрос “как это происходит?” Это, впрочем, не ново. Еще Ньютон, на упреки в том, что он не объяснил природу тяготения, а просто привел формулу закона тяготения ответил примерно так, что да, я не знаю природы тяготения и не выдвигаю на этот счет никаких гипотез, зато я знаю, как описывается закон тяготения и это уже кое-что. Подобный подход вылился в некую философию: некоторые физики прямо заявляют, что дело физики выяснить “как?”, а не “почему?”. Ну, в самом деле, что ответить на вопрос «Почему справедливы уравнения Максвелла?”. Этого никто не знает.
Аналогично с ситуацией “правое-левое” произошло и в случае каонов. Казалось бы, есть два совершенно различимых типа каонов. Один распадается на два мезона. А второй на три. Но Гелл-Манн и Пайс предположили, что мы имеем дело с распадом одной частицы. А две моды распада возникают из-за того, что эта исходная частица представляет собой суперпозицию двух других типов каонов.
Все это так. Но, сомнительно, что когда-нибудь живой и мертвый кот объединятся в одну систему и различие между живым и мертвым станет эфемерным.

Примеры суперпозиции

Каон как суперпозиция

Если мы имеем суперпозицию, то можно ли говорить, что система состоит из суперпозиционных составляющих? Белый свет состоит из радуги? Фотон состоит из бозонов? Что значит “состоит”? Можно функцию разложить в ряд Фурье по синусоидам, а можно разложить в ряд Фурье по полиномам Лежандра, по полиномам Чебышева и т.д. Так из чего она состоит? Всякая ли математическая суперпозиция осуществима физически? Саму синусоиду можно разложить в ряд Фурье по полиномам Лежандра. Значит, может существовать некий прибор, который разложит монохроматический свет по полиномам Лежандра. Значит можно говорить, что монохроматический свет состоит из “волн Лежандра”? Тогда можно ввести и понятие “фотон Лежандра”. И в каких-то ситуациях проще будет оперировать фотоном Лежандра, а не обычным синусоидальным фотоном. Можно представить себе радио на волнах Лежандра…
Похоже на то, что если мы обнаруживаем суперпозицию состояний, считавшихся ранее состояниям разных, несуперпозируемых систем, то эти состояния нужно считать состояниями, какой-то новой единой системы.

Интерпретации (А что с котом?) Править

Кот находится в весьма неблагоприятном положении

Однако, различные интерпретации квантовой механики не согласны с нашим привычным мышлением жителей макромира и готовы оспорить таковое решение. Но прежде чем начать, мы должны понять, что ни одна таковая интерпретация не влияет на жизнь бедной зверушки — по философии позитивизма в целом и по критерию фальсифицируемости Поппера в частности, таковые и вовсе являются ненаучными, ибо интерпретации эти не сколь не влияют на саму квантовую физику, а оперируют, как раз, непроверяемыми концепциями, касающимися ненаблюдаемого, к примеру, Кота Шредингера. Фактически, главная цель всех интерпретаций (некоторые из коих согласуется далеко не хорошо) квантовой механики сделать процесс рассуждения при рассмотрении хода экспериментов квантовой физике проще, а саму квантовую физику — на уровне бытийного мышления чуть понятней. Итак, начнём.

Копенгагенская интерпретация Править

Копенгагенская интерпретация отрицает, что до открытия ящика кот находится в состоянии смешения живого и мёртвого, то есть защищает позиции Шредингера и обыденной житейской логики. Одни полагают, что до тех пор, пока ящик закрыт, система находится в суперпозиции состояний «распавшееся ядро, мёртвый кот» и «нераспавшееся ядро, живой кот», а когда ящик открывают, то только тогда происходит коллапс волновой функции (принятие одной из позиций) до одного из вариантов. Другие же — что «наблюдение» происходит, когда частица из ядра попадает в детектор; однако, увы, в копенгагенской интерпретации нет чёткого правила, которое говорит, когда это происходит, и потому эта интерпретация неполна до тех пор, пока такое правило в неё не введено или не сказано, как его можно ввести в принципе.

Многомировая интерпретация Править

Многомировая интерпретация гласит, что, просто говоря, наблюдение субатомных объектов или объектов от них зависящих приводить к «расщеплению» мира на два мира с различно случившимися наблюдениям. То есть, по Многомировой интерпретации, когда мы открываем ящик с котом, мы видим, к примеру, живого кота, но в тот же момент Вселенная «расщепляется», и мы же в другой вселенной видим кота мёртвого (или живого, если те мы, что видели живого кота, увидели мёртвого). Это, кстати, может наглядно показывать наличие совершенно противоположных Вселенных — к примеру, некто Х увидев кота живого в детстве вырастет обычным человеком, но тот же Х при прочих предпосылках, можно предположить, увидев кота мёртвого, всю жизнь, возможно, будет ненавидеть физиков — и повторение таковых процессов когда-нибудь приведёт к существованию полностью диаметральных Вселенных. Из этого следует весьма забавный вывод, что чем больше происходит экспериментов по квантовой механике, к примеру, чем больше происходит «Котов Шредингера» в реальности, тем более различные Вселенные появляются на свет.

Кот-Наблюдатель (уточнение) Править

Эрвин Шрёдингер

Также стоит помнить, что кот как таковой, даже ничего не понимая в квантовой физике, также является наблюдателем, что полностью исключает факт его нахождения в суперпозиции. Тогда, с точки зрения Копенгагенской интерпретации, кот, в случае своей смерти, окажется в одной позиции, а человек, позже открывший коробку, будет своего рода «другом Вигнера», коего мы разберём ниже (из-за чего пока оставим уточнение в Копенгагенской интерпретации). Но, с точки зрения Многомировой интерпретации, кот наблюдая сам себя одной своей версией всегда будет оставаться жив, а другой, не наблюдающей, мёртв, что означает то, что кот сам для себя будет живой, а для наблюдателя, вскрывшего коробку — либо живой, либо мёртвый. При сомнениях относительно способности кота наблюдать, кота заменяют человеком и получают МЭ «Квантовое самоубийство». Однако, в данном случае появляются вопросы относительно расщепления сознания — и тогда, вероятно, мы вернёмся на круги своя в лице

того, что одна версия кота-наблюдателя будет наблюдать смерть, а другая — всю тот же унылый контейнер. И не что не гарантирует Вам, что Вы будете тем котом-наблюдателем, что выживет — хотя, если Многомировая интерпретация верна, одна из ваших версий-наблюдателей выживет спустя огромное количество времени, выйдет из ящика и докажет факт существования Многомировой интерпретации.

Формулировка Править

Оригинальная Править

«Можно построить и случаи, в которых довольно бурлеска. Некий кот заперт в стальной камере вместе со следующей адской машиной (которая должна быть защищена от прямого вмешательства кота): внутри счётчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое, что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой. Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдёт. Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мёртвого кота (простите за выражение) в равных долях.

Типичным в подобных случаях является то, что неопределённость, первоначально ограниченная атомным миром, преобразуется в макроскопическую неопределённость, которая может быть устранена путём прямого наблюдения. Это мешает нам наивно принять «модель размытия» как отражающую действительность. Само по себе это не оз

Схематическое изображение

начает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечётким или расфокусированным фото и снимком облаков или тумана»

Простым слогом писанная Править

Как известно, в квантовой механики субатомные системы (то есть очень маленькие) в момент отсутствия наблюдения находятся в суперпозиции — то есть в двух состояния одновременно. Почему дело обстоит так, очень легко понять на примере подкиданной монетки. Предположим, вы, играя в орлянку, подкидываете монету. Невооружённым глазом Вы не можете понять во время полёта монетки как выпадет таковая. Но, как известно, Вы можете поставить некий датчик, к примеру, камеру замедленной съёмки, и понять коим образом монета располагается в пространстве во время полёта — мало того, Вам вовсе не необходимо наблюдение и Вы сполна можете, зная об весе монете, её положении во время броска и силе этого броска, при расчётах заранее знать положение монеты. Иным же образом всё обстоит на квантовом уровне — само наблюдение есть действие за малостью наблюдаемого. Дабы увидеть, к примеру, направленность вращения электрона по оси (спин), Вы должны запустить в таковой тот же фотон — поймать «монетку» в полёте. То есть вы не имеете возможности таковую увидеть летя, а то значит, что «монетка», субатомная система, в момент своего полёта недосягаема, а само наблюдение меняет её характеристи

ки (что показывают неравенства Белла) — в момент же полёта она находится в нескольких позициях сразу, то есть в «суперпозиции». Шрёдингер предлагает поместить кота (то есть макросистему) в коробку и сделать жизнь такового зависящей от находящейся в суперпозиции субатомной системы. Тогда, ибо жизнь кота находится в зависимости от неопределённой субатомной системы, сам кот начинает подчинятся субатомным правилам и впадает в мир, наполненный законами квантового мира, то есть в суперпозицию — став одновременно и живым, и мёртвым, то есть «живомёртвым» котом. Но, очевидно, кот не может быть одновременно живым и мёртвым — он либо жив либо мёртв, что мы не узнаем пока не откроем контейнер, то есть макросистема не подчинилась законам микромира.

Несложным языком про понятие кота Шредингера

В 1935 году, ярым противником только что возникшей квантовой механики, Эриком Шрёдингером была опубликована статья, предполагавшая обличить и доказать несостоятельность новой ветки развития физики.

Суть статьи заключается в проведении мысленного эксперимента:

1. В совершенно герметичном ящике размещается живой кот.
2. Рядом с котом помещается счётчик Гейгера, в котором располагается один радиоактивный атом.
3. Напрямую к счётчику Гейгера присоединяется колба наполненная кислотой.
4. Возможный распад радиоактивного атома приведёт в действие счётчик Гейгера, который, в свою очередь, разобьёт колбу и вылившаяся из неё кислота убьёт кота.
5. Останется ли живым кот или же умрёт, если будет находиться вместе с такими неудобными соседями?
6. Для эксперимента выделяется один час. 

Ответ, на данный вопрос и был призван доказать несостоятельность квантовой теории, в основе которой лежит суперпозиция: закон парадокса — все микрочастицы нашего мира всегда одномоментно находятся в двух состояниях, до тех пор, пока за ними не начинают наблюдать.

То есть, находясь в замкнутом пространстве (квантовая теория), наш кот, как и его непредсказуемый сосед — атом, синхронно присутствуют в двух состояниях:

1. Живой, и в то же время мёртвый кот.
2. Распавшийся, и в то же время не распавшийся атом.

Что, согласно классической физики, является совершеннейшим абсурдом. Невозможно одномоментное существование таких, взаимоисключающих, вещей.

И это правильно, но только с точки зрения макромира. Тогда как в микромире действуют совершенно другие законы, и потому Шрёдингер ошибался, применяя законы макромира к отношениям внутри микромира. Не понимая, что целенаправленное наблюдение за происходящими неопределённостями микромира,  устраняют последние.

Это и удалось доказать американскому физику из  университета штата Арканзас, Арту Хобсону (Art Hobson). Согласно его теории, если соединить микросистему (радиоактивный атом) с макросистемой (счётчиком Гейгера), последняя обязательно проникнется состоянием квантовой запутанности первой и перейдёт в суперпозицию. А, так как мы не можем произвести непосредственное наблюдение этого явления, оно для нас станет неприемлемым (что и доказывал Шрёдингер).

Итак, мы выяснили, что атом и счётчик радиации находятся в одной суперпозиции. Тогда кем или чем, для этой системы, можно назвать кота? Если рассуждать логически, кот, в этом случае, становится указателем состояния радиоактивного ядра (попросту — индикатором):

1. Кот — живой, ядро не распалось.
2. Кот — мёртвый, ядро распалось.

Однако, надо учесть и тот факт, что кот также является частью единой системы, так как тоже находится внутри ящика. Поэтому, согласно теории кванта, кот находится в, так называемой, не локальной связи с атомом, т.е. в запутанном состоянии, а значит в суперпозиции микромира.

Отсюда следует, что, при внезапном изменении одного из объектов системы, тоже произойдёт и с другим объектом, как бы далеко друг от друга они не находились. Мгновенная смена состояния обоих объектов, доказывает, что мы имеем дело с единой системой, просто разделённой пространством на две части.

И все-таки, именно благодаря мысленному эксперименту Шрёдингера, был сконструирован математический прибор описывающий суперпозиции микромира. Эти знания нашли широкое применение в криптографии и компьютерных технологиях.

Напоследок хотелось бы отметить неиссякаемую любовь к таинственному парадоксу «кота Шрёдингера» со стороны всевозможных писателей и кинематографа. Вот только несколько примеров:

1. Магический устройство, под названием, «Кот Шрёдингера», в романе Лукьяненко «Последний Дозор».
2. В детективном романе Дугласа Адамса «Детективное агентство Дирка Джентли», идёт живое обсуждение проблемы кота Шрёдингера.
3. В романе Р. Э. Хайнлайна «Кот, проходящий сквозь стены», главный герой, кот, почти постоянно находится одномоментно в двух состояниях.
4. Знаменитый чеширский кот Льюиса Кэрролла в романе «Алисы в стране чудес», любит, одномоментно появляться сразу в нескольких местах.
5. В романе «451 градус по Фаренгейту» Рэй Брэдбери поднимает вопрос о коте Шрёдингера, в образе живого — мёртвого механического пса.
6. В романе «Маг-целитель» Кристофер Сташеф весьма своеобразно описывает своё видение кота Шрёдингера.

И ещё много других фееричных, совершенно невозможных представлений о таком загадочном мысленном эксперименте.

Квантовое машинное обучение / Quantum machine learning

Идея машинного обучения заключается в том, чтобы компьютеры не только выполняли команды, но и учились находить ответы на задачи, не имеющие готового решения. Например, изначально нейросеть — математическая модель, построенная по принципу работы мозга, — не способна увидеть разницу между кошкой и собакой, но когда «пропустит через себя» тысячи изображений кошек, научится отличать их от других животных. 

Мы сталкиваемся с машинным обучением постоянно — когда видим контекстную рекламу, «угадавшую», что мы хотим сходить в кино; когда задаём поисковику вопрос и получаем релевантный ответ; когда видим, что плохие письма упали в спам, а хорошие остались в папке «Входящие».

Есть гипотеза, что в будущем машинное обучение станет ещё более эффективным благодаря квантовым компьютерам, использующим для передачи и обработки данных явления квантовой суперпозиции и запутанности.

В таких устройствах аналогами битов выступают кубиты, что позволяет проводить параллельные вычисления. Возьмём так называемую задачу коммивояжёра — построить наиболее выгодный маршрут, который хотя бы один раз проходит через указанные города и в конце приводит в исходную точку. Обычный компьютер решал бы эту задачу, перебирая варианты по очереди, а квантовый — параллельно, поэтому и справился бы намного быстрее.

Полноценного квантового компьютера пока нет, но учёные всего мира работают над его созданием. Квантовые алгоритмы обработки информации открывают принципиально новые возможности и могут превзойти самые эффективные классические алгоритмы, использующиеся в машинном обучении.

Для чего это нужно: распознавание изображений и речи // моделирование сложных физических процессов // создание новых лекарств // другие интеллектуальные задачи

Примеры употребления: «Мда… Когда перед тобой система квантового машинного обучения, ты со своим мозгом, основанным на банальных нейронах, испытываешь комплекс неполноценности» / 2035 год. Сообщение в криминальной хронике: «Банда неизвестных ограбила швейцарский банк. Преступники воспользовались мобильным квантовым компьютером, за три минуты перебрали все варианты кодов от замка сейфовой ячейки, нашли верный и унесли золото. Эксперты ломают голову, как предотвратить волну квантовых преступлений — болезнь нашего времени».

Какая структура Сколтеха этим занимается: Центр по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных — международная группа учёных под руководством профессора Якоба Биамонте.