VLADAVINA KVANTA I KVANTNOG KOMPJUTERA

VLADAVINA KVANTA I KVANTNOG KOMPJUTERA

Početak 3. decenije 21. veka nastupa era vladavine kvanta i kvantnog kompjutera a završeva se era klasičnog kompjutera zasnovanog na čipovima i tranzistorima.

Dobro došli u novu eru kvanta i moćnog kvantnog kompjutera. Kvant je, u odnosu na elektrone, čipove i tranzistore, misteriozna čestica. Da bi razumeli svet kvanta i funkcionisanje budućeg moćnog kvantnog kompjutera, mi moramo zaboraviti dosadašnja i naučiti nova pravila. To je, uključujući i budući kvantni kompjuter, različit svet koji ima svoja različita ravila, pravila verovatnoće koja gube smisao u našem svakodnevnom životu.

Ričard Fajnmen (Richard Feynman) najveći fizičar svoje generacije, rekao je o kvantnoj teoriji "Nemoguće je objasniti ni na jeadan poznati način".  A šta je sa kvantnim kompjuterom, objasnićemo kasnije. Kvantna teorija  ili mehanika je mnogo više nego ziagonetna.

Ričard Fajnmen
David Dojč, (David Deutsch) atomski fizičar Oksford Univerziteta, rođen u Haifi (Izrael), kaže: "Naš univaerzum je samo jedan od nogih  povezanih u multiverze pomoću zapanjujućih fenomena kvantnog sveta. Takav pogled na stvarnost može sadržavati budučnost kompjuterizacije. Za sada ne postoji, osim kvanta, druga mogućnost za konstrukciju budćeg kompjutera i kompjuterizacije uopšte.

David Dojč

Sve veći broj fizičara, uključujući i mene, smatra da ono što mi zovemo uneverzum tj. prostor sa celom materijom i energijom koju sadrži, nije cela stvarnost.. Prema kvantnoj teoriji - najdubljoj teoriji koju poznaju fizičari, naš univerzum je samo privlačna površina većeg univerzuma tj. visoko strukturiranog kontinuuma mnoštva univerzuma.

Sve u našim univerzima -- uključujući vas i mene, svaki atom i svaka galaksija -- ima duplikat  u tim drugima univerzama. Neki duplikati su na istim mestima kao što su u našim univerzama, dok su drugi na različitim mestima. Nakei imaju različite oblike ili su postavljeni na različite načine; neki su tako različiti da ne zavređuju  naziv duplikat. Oni su univerzi u kojima dati objekt u našim univerzima nemaju duplikate -- uključujući univerze u kojima ja nikad nisam bio rođen i ovaj članak ste napisali vi umesto mene.

Kvantna interferencija (šumovi, smetnje) je način održavanja sveukupnog poretka. Bez kvantne interferencije elektroni bi skakali u atomsko jezgro razarajući svaki atom doslovno u bljesku. Čvrsta materija bi bila nestabilna i fenomen biološke evolucije i ljudskog razmišljanja bio bi nemoguć. Kao što ću objasniti, kaže David Dojč, kvantum intereferencija je ono što omogućuje naš dokaz o postojanju multiverza.
Putem kvantne interferencije (šumova, smetnji) svaki delić u našem univerzumu može biti utican od svog duplikata . Šta mi vidimo kao pojedini subatomski delić jeste stvarno proširenje strukture transuniverza, obuhvatajući širok prostor multiverza. Premda mi ne možemo videti delove tih struktura, koje su van našeg univerzuma, mi možemo dokazati njihovo prisustvo putem eksperimentalnih dokaza. Možda većina kresnuća ( od kresnuti) tj. eksperimenata  povlači za sobom kvantne kompjutere - mašine, sredstva, koje imaju saradnju sa obližnjim univerziama za kreiranje(izradu) upotrebljive kompjuterizacaije.
Osim kvanta za sada nema bliže čestice koja bi zamenila sadašnju skoro dotrajalu kompjutersku tehnologiju.
Kako to oni čine?  Dok konvencionalni ne-kvantni kompjuteri izvršavaju račinske radnje pomoću fundamentalih delića zvanih  bit-ovi, koji mogu biti vrednosno 0 ili 1, kvantni kompjutri upotreblljavaju kvantne bit-ove ili kubit-ove (quebits). Jedan kubit može predstavljati oboje: 0 ili 1, ali njihova vrednost može biti varijaabilna od univerzuma do univerzuma.
Stoga u vremenu koje traba konvencionalni kompjuter za izvođenje date operacije, kvantni kompjuter , sa svojim duplikatom u drugim univrzama, može izvesti mnogo takvih operacija. Pojedinačno svaka od njih može oblikovati različite delove složene računske radnje istovremeno.Upotrebom kvantne interferencije (smetnji), kompjuteri u našem univerzumu mogu kombinovati svoje rezulate sa rezultatima svoih duplikata u druigim univerzama da dobiju konačni odgovor.
Nisu sve vrste kompjuterizacije u stanju da budu rezrešene u univerzama na taj način. Unutar jednog univerzuma mi smo slobodni da promešamo informacije od mesta do mesta i izvršimo bilo koje logičke operaacaije, ali u multiverzi stvari nisu tako pogodne.
Kvantni kompjuteri, pored toga, nude fundamentalno nove sposobnosti, uključujući apsolutno sigurne metode komuniciranja, načine probijanja najboljih sada postojećih šifri (zaštita) i naizgled čudnih algoritama za rešavanje matematičkih problema koje je sada nemoguće rešavati.
"Duboko plavo", IBM-ov šahovski kompjuter, kao  primer, najmoćniji kompjuter svog vremena, mogao je ispitati oko 200 miliona šah-pozicija u sekundi u čemu je učestvovalo 256 procesora (pobeda nad tadašnjim svetskim prvakom Garijem Kasparovom).
Kvantni kompjuter koristeći algoritam koji je otkio Lov Grover u AT&T's Bel  laboratoriji u Nju Džersiju, mogao bi deklasirati "Duboko plavo"deleći posao sa više univerza.. Grover je pokazao da, ako bi bilo vremena da se istraži samo običan jednostrani N zadatak upotrebom konvencionalnog kompjutera u jednom univerzumu, njegov algoritam koristeći multiverze mogao bi istražiti totalni N u istom vremenu. Tako samo jedan quantni procesor sa istim vremenom mogao bi ispitati jedan trilion šah pozicija u jednoj sekundi --- i u dve sukunde četiri miliona, u tri sekunde devet triliona i tako dalje.
Istraživači širom sveta su sada u trci izgradnje prvog praktičnog kvantnog kompjutera. Sadašnji stepen razvoja je skroman i poseduje kapacitet od samo pregršt kubit-a, ali nagoveštava mogućnosti koje postojeći kompjuteri ne mogu dostići.
Ali za tačno objašnjenje, kako će raditi kvantni kompjuteri neophodnan je jedan oblik jezika multiverza. Tako, kvantni kompjuteri pribavljaju neoboriv dokaz  da je multiverza stvarnost. Jedan posebno ubedljiv argument dolazi od kvantnih algoritama - daleko moćnijih od Grover-ovih, koji vrše proračune više posredno i prema kojima jedan kvantni algoritam može izvršiti više računskih operacija nego što ima atoma u vidljivom univerzumu.
Ako kvantni kompjuter prezentuje rezltat (output) takve kompjuterizacije, mi ćemo znati da takvi posredovani rezultati mora da su proračunati ( kompjuterizovani) negde tamo jer su dužni iskazati pravi (tačan) odgovor. Tako ja (David Dojč) objavljujem taj izazov onima kojo još naginju verovanju u svet jednog univerzuma. Pitanje (izazov) je: Ako je univerzum koji mi vidimo oko nas sve što postoji, gde se onda formiraju kvantne komjuterizacaije? 
David Dojč zastupa već  rasprostranjenu kvantnu teoriju o multipliciranom broju mniverza. To dokazuje jednostavan eksperiment koji involvira delić svetlosti prolazeću kroz otvore mikropregrada u kojima se od jedne čestice pojavaljuje više njih  Ali, šta to znači za stvaranost u kojoj mi živomo? Prema Dejvidu  Dojču to vodi do neizbežnog zaključka o postojanju bezbroj paralelnih univerza sa našim univerzumom.
Dojč smatra da je najzad vreme da se naučnici suoče sa punim implikacijama kvantne teorije, jer, nakon svega, celi smisao nauke je da pruži pomoć u razumevanju sveta u kome živimo.
Dojč tvrdi da kvant i kvantna kompjutacija - disciplina i kojoj je on inicijalni mislilac, ima potencijal za izgradnju kompjutera koji imaju sve osobine kvanta i stvaraju svoje duplikate u paralelnim univerzumima, što bi , između ostalog, omogućilo i stvaranje veštačke inteligencije. Isto tako, kvantni kompjuter bi omogućio putovanje kroz vremena u prošlost i budućnost, ali ne u smislu naučne fantastike i samo u jednom pravcu bez  povaratka.
Paralelne univerze nisu više izmišlotinja naše mašte. Oni su tako realni da ih možemo dosegnuti i dotaći i cak koristiti ih i menjati nas svet. Zašto verovati u nešto tako neobično? Zato što to može objasniti jednu od najvećih misterija a to je, zašto se svet atoma ponaša tako različito od naše svakodnevnice?

Teorija koja opisuje atome i njihove konstituente je kvantna mehanika. Ona je visoko uspešna i dovela je do kompjutera, lasera i nuklearnih reaktora i ona nam govori zašto sunce sja i zašto je tlo ispod nas čvrsto. Ali kvantna teorija govori nam i nešto vrlo zbunjujuće o atomima i njima sličnim kao što su: kvanti mogu biti istovremeno na mnogim mestima. Ali to nije baš luda teorija. Ona ima vidljive posledice, a to su interaaktivni multiverzi.
Ali, kako to da atomi mogu biti na više mesta istovremeno, a velike stvari izlaze iz tog poretka: tabli, drveća i olovki) i ne mogu biti istovremeno na više mesta? Odgovor: Pomirenje (pravnanje) različitosti između mikroskopije i makroskopije tj.između mikro i makrosveta je centralni problem kvantne teorije.
Rešenja tj. pomirenja različitosti nudi tumačenje o više svetova (univerza). Tu ideju prvi je lansirao 1957. godine postidlomac Hju Everet (Hugh Everett) na Univerzitetu Prinseton (Princeton - USA). Prema kvantnoj teoriji o više svetova, ova teorija nije u skaldu sa atomima. Međutim, svet tabli je potpuni ista kao svet atoma pod uslovom da i table mogu biti na mnogo mesta istovemeno. Ali, do sada niko nikada nije video tako šizofrenu tablu. Pašta je onda u pitanju?

Hju Evert

Ideja ili stvar je takva, ako vi posmatrate jednu tablu koja je istovremeno na dva mesta, tu su, dakle, dve verzije vas samih i to jedna koja vidi tablu na jednom mestu i druga verzija koja to vidi na drugom mestu.
Konsekvence (posledice) su značajne. Za svaku fizičku mogućnost mora postojati jedan univerzum. Tako postoje Zemlje kao nebeska tela na kojima vladaju nacisti za vreme Drugog svetskog rata, pa onda gde se Merlin Monro (Marilyn Monroe) udala za Einštajna (Einstein) i gde su dinosaurusi preživeli i razvili se u inteligentna bića i čitaju časopis "New Scientist" (Novi naučnik). To sve izgleda nemoguće i neobjašnjivo, ali u teoriji i vladavini kvanta sve je moguće. Mi se krećemo ka toj vladavini i videćemo šta je to.
Ali, više svetova nije jedaina interpretacija (timačenje) kvantne teorije. Fizičari mogu birati  između pola tuceta tumačenja koji u svim razumljivim eksperimentima predskazuju identične rezultate.
Dojč (Deutscah) ih sve odbacuje: "Neku su samo brbljanje kao Kopenhagenška interpretacija", kaže on - a ostatak su upravo varijacaije teme više svetova.
Na primer, prema Kpenhagenskoj interpretaciji, akt psomatranja traži široku skalu objekata kao što je i detekor delića. Za ostalo se očekuje interakcija sa nekom vrstom svesnog bića, Ali gde je to biće?
Zlo je, kaže Dojč (Deutsc), da u takvoj interpretaciji, kao što je napred rečeno, morate izbeći ideje logike i stvarnosti. Pre opservacije i merenja atomi nemaju rsealne pozicije. Prema Dojču (Deutsc), cela stvar je misteriozno izbacivanje iz napših ruku kao i poruka, da su tu neke stvari zagonetne i da nam nije dozvoljeno da i njima išta znamo. To je prava osobina kvanta od koga se gradi kompjuter za treću deceniju ovog veka.
Neke interpretacije pokušavaju dati stvarnost mikroskopskog sveta, ali one su sve izmenjene (prerušene) verzije ideje više svetov, kaže Dojč (Deutsch). Zastupnici te ideje spotakli su se unazad da bi govorili na temu vuše svetova tako da se oni pojavljuju kao da ih nema.
U tu kategoriju Dojč uključuje i "pilot-talasnu" interpretaciju Davida Boma David Bohm). Ideja Boma je da kvantni talas vodi čestice duž njihovih trajektora (putanja). Jer, čudni oblik pilot-talasa može biti upotrebljen za objašnjenje svih neobičnih ponašanja kvanta kao što se obrasci interferencije (smetnji). Efektivno, kaže Dojč ,Bomov pojedinačni univaerzum okuplja jedan kolosek (žleb) u jednu funkciju jednog neizmerno složaenog multidimenzionalnog talasa. Dakle, kvant je sve bizarniji.
Pitanje, koje teoretičatri pilot-talasa moraju postaviti, glasi: Šta su nezauzeti utori (koloseci)?, kaže Dojč i nastavlja: "Nije dobro govoriti da su oni samo teorijski i da fizički ne postoje za njihovu neprekidnu vrevu i za zauzete koloseke kojima utiču na svoje putanje. Šta je stvarnost o kojoj je ovde reć, jesu paralelni univerzi u stanju kategoričkog poricanja.

Dejvid Bom

Napred i nazad: Druga promenjena teorija više svetova, kaže Dojč, je transakcijska (poslovna) interpretacija Džona Kramera (John Cramer) u kojoj se infromacije kreću natrag i napred kroz vreme. Ako izmearite poziciju jednog atoma (kvanta), on šalje poruku svom prethodnom sebi da prema tome promeni svoju putanju.

Džon Kramer

Sposobnost kvanta denonstrira mogućnosti budućeg kvantnog kompjutera. Što je kvantni sistem kompleksniji to je eksplozivniji broj informacija (poruka). Uskoro, kaže Dojč, broj poruka postaje većio nego što ima čestica u kosmosu. Puna kvantna evolucija jednog sistema je toliko velika koliko kosmos sadrži određenog eksponencijalno velikog broja klasičnih procesa od koji  svaki sadrži informaciju za opis celog univerzuma. Tak, ideja Kramera jača multiverzum prema (na) vama, kaže Dojč.. 
To je isto sa drugim interpretacvijama, kaže Dojč: "Kvantna teorija ne ostavlja nikakvu sumnju da ostali univerzi postoje u tačno istom smislu  u kome postoji univerzum koj mi vidimo" i dadaje: "T o nije stvar interpretacije. To je logička konsekvenca kvantne taeorije".
Jedan mnogo legitimniji prigovor je da je teorija  "Više svetova" maglovita i nema čvrstu matematičku osnovu. Zagovornici govore o multiverzumu kao o gomili univerzuma. Kritičari ističu da to ne može titi da se jednostavni kvantni fenomen pojavi precizno zato što su univerzumi interaktivni: "Šta je potrebno-  jeste precizni matematički model", kaže Dojč i time protivreči samom sebi. Ali, ipak on je napravio taj model.
 Jedna grupa fizičara ne slaže se sa dojčom. Oni kažu, ključ modela Dojča zvuči čudno. On tretira multiverzum kao da je to kvantni kompjuter. Kvantni kompjuterikoriste nepoznanice kvantnog sistema- njegovu sposobnost da bude u više stanja istovremeno da bi radio izvesne vrste proračuna  čudno velikom brzinom. Na primer, kvantni kmpjuteri mogu brzo istražiti baze podataka koje bi obični kompjuter izradio  u toku života jednog univerzuma.
1985. godine Dojč je tvrdio  jedna takva mašina može simulitati svaki shvatljiv kvantni sistem a to uključuje i sam univerzum. .Tako, za rad izvan bazične strukture multiverza, sve što treba činiti je analiza   je analiza  opšte kvantne kalkulacie. Set svih programa koji se mogu sprovoditi na kvantnom kompjuteru uključuje programe koji bi simulitali multiverze, kaže Dojč. Tako, mi ne bi smeli uključiti nijedan detalj zvezde i galakcija realnog univerzuma nego možemo samo analizirati kvantne kompjutere i gladati kako protiču informacije u njima.
Ako bi informacija mogla teći mirno od jednog dela multiverza ka drugom,  mi bi živeli u jednom haotičnom svetu gde bi se sve mogućnosti preplitale. Mi bi stvarno videli dve table istovremeno i loše, sve zamislivo bi se dešaavalo svugde i istovremeno.
Dojč je pronašao da skoro celo vrema informacije teku unutar malih delića kvantnog proračuna a ne između  takvih delića. Ti delići, kaže on,  su odvojeni univerzi. Oni se osećaju odvojeno u autonomno jer sve te informacije koje primamo nišim čulima dolalze iz jednog univerzouma.
Filozof Oksaord univerziteta Mihael Lokvud osporava Dojča: "Mi nemožemo gledati sa strane kroz multiverzum, ne više nego što možemo zaviriti u budućnost. Ponekad univerzi u modelu Dojča  pojavljuju se odvojeno, lokalno i prolazno i onda se opet spljošte natgrag u jedno. To je razlog kvantne inertferencije (smetnje) koja je koren svega od eksperimenta dva otvora do osnovne strukture atoma.
I ostali fizičari su još uvek uzdržani na ono što Dojč govori. Anton Cajlinger sa Bečkog univerziteta ostaje neubeđen: "Multiverzum tumačenje nije jedino moguće i čak nije ni najjednostavnije", kaže on. Cajlinger, umesto toga koristi teoriju informacija da dođe do vrlo različitog zaključka. On smatra da kvantna teorija dolazi od manjka informacija koje mi dobijamo izvan premeravanja  (kvanta).
Zašto fizičari ne rado prihvataju teoriju više svetova (multiverza). Dojč okrivljuje za tologički pozitivizam tj stav da nauka samu sebe može potvrditi samo objektima koji se mogu dokazati, Jer, u 20. veku logički pozitivisti čak su negirali postojanje atoma sve dok to nije postalo pčigledno (dokazano) putem mikroskopa.
Postojanje multiverza je, prema Dojču, isto tako neporecivo: "Po opštem priznaju ono je indiraktno", kaže on: "Ali onda ni možemo pronaći osnovne čestice (kvarke) takođe samo indirektno. Dokaz da postoje drugi univerzi je, u najmanju ruku toliko snažan koliko  je snažan i dokaz osnovnih čestica.
Možda će skeptici biti uvereni putem praktične demonstracije multiverza. A Dojč misli da zna kako možemo desegnutsi spoljašnost i  oblikovati multiverzum. Međutim, izgradnja kvantnog kompjutera neće se desiti  pre početka 3. decenije ovog veka.
"Jednog dana biće konstruisan kvantni kompjuter koji može činiti više simultanih (istovremenih) kalkulacija (proračuna) nego što  ima čestica u univerzumu", kaže Dojč. Pošto ovaj univerzum, kao što mi vidimo, oskudeva u resursima  kompjutizacije da bi vršio proračune tamo gde se oni stvarno sprovode, proračuni migu biti samo u drugim univerzama, kaže on, a ne u našem. Kvantni kompjuteri če učestovati u operacijama sa ogronmim brojem sopstvenih verzija kroz multiverze. To znači da će sposobost i kapacaitet kvantnih kompjutera biti takoreći neograničena.
Zamislite da imate kvantni kompjuter izadate mu problem. Šta se dešava je da se on rasparča od ovog univerzuma u ogroman broj verzija vašeg kompjutera u svoje sopstvene odvojene lokalne univerze i radi na paralelnim obalama problema. U rascepu sekundu nakon toga, paket (skup) univerza prekombinuje se u jedan i udruže se da pruže odgovor koji iskrsne na vašem ektanu. "Kvantni kompjuteru su prve humanoidne mašine koje su ljudi ikad knstruisali da bi direktno koristili multiverze", kaže Dojč ( napomena: izrada kvanntog kompjutera je tek u toku).
Početni, trenutno dosad najveći kvantni kompjuteri (sa samo nekoliko kvanta) mogu raditi svoj posao na samo oko šest bit-ova informacije. Dojč kaže da oni koriste svoje kopije u 26 univerza odnosno 64 kopije. To je vrlo malo.
Pošto su proračunski dometi sadašnjih kvantnih kompjutera još u povoju (vrlo slabašni), ljudi mogu ignorisati multiverze. "Ali nešto će se desiti kada broj paralelnih proračuna postane vrlo veliki", kaže Dojč. Ako je broj 64, ljudi mogu zatvoriti svoje oči, ali ako je broj 1064, oni to više neće moći činiti.
Šta bi značilo za mene i za vas da znamo da pstojiv nepojmljivo mnogo mene i vas koji žive izvan svih mogućih istorija (statistika). Nasravno, nema svrhe išta pokušavati bolje od onoga što proizđe. Mi možemo takođe biti u krevetu ili u pokušaju samoubistva.

THE LAW OF QUANT AND QUANTUM COMPUTER

WELCOME TO THE QUANTUM ERA

The beginning od the3. decade of the 21. century is starting the era of quant and quantum computer  and simultaneous the end of the era of classic computer based on chips and transistors, 

Welcome into the new era , where we need to forget everytheig we know cause end effect, reality, certanlity, and mch else besides This is, includ the future quantum computer, the different world, it has its own rules, rules of probability theat make no sense in our everyday world. 

Richard Feynman, the greatest phisicist of his genration, said of quantum theory: "It is impossible to explain it in any classical way.  T he same refers to the quantum and quantum computer.

Quantum theory  is much more than just bizarre, it is also without doubt the most amazing theory in existence. 

This is very complex theory.

Richard Feynman

David Deutsch, born i Haifa ( Israel), an Oxford phisicist and author  of "The Faabric of Reality: The Science of Parallel Universes-- and Its Implicaations", said: "Our universe is just one of many, linked together by the astounding henomena of the quantum world. David Deutsch beleives tčhis multiverse view of raaliti could hold the future of copmputing. 

David Deutsch

A growing number of physicist, myself included, are convinced that thing we call 'the universe' - - namely space, with all the matter and energy it contains - is not the whoole of reality,  According to quantum tgheory - the deepest theory known to physics - our uneverse is only a tiny facet of a larger multiverse , a highly structured  continuum containing many uneverses.

Everything in our universe -- including you and me, every atom and every galaxy -- has counterparts in these other universes. Some counterparts are in the same places as they are in our universe, while others are in different places. Some have different shapes, or are arranged in different ways; some are so different that they are not worth calling counterparts. There are even universes in which a give object in our iniverse has no counterpart --including universes in which I was never born and you wrote this article instead.

Tthe way for keeping order is the quantum interference. Without the quantum interference, electrons would spiral into atomic nuclei, desstroying every atom literally in a flash. Solid matter would  be unstable, and the phenomena of biological evolution and human thought would be impossible. And as I shall explain, it is quantum interference that provides our evidence for the existence of the multiverse.
Through interference each particle in our universe can be affected by its counterparts in other universes. What we see as a single subatomic particle is really a sprawling transuniverse structure, spanning a large region of the multiverse. Although we cannot see the parts of this structure that are outside our iniverse, we can infer their presence from the results of experiments. Perhaps the most striking involve quantum computers -- devices that collaborate with nearby universes to perform useful computations.
How do they do that? While conventional, non-quantum computers perform calculations on fundamental pieces of informations called bits, which can take the values 0 ili 1, quantum compusters use objects called quantum bits, or qubits. A qubit can also either represent 0 or 1, but its value can vary from iniverse to universe.
Hence in the time it takes a conventional domputer to perform a given calculation, a quantum computer with its counsterparts in other universes can perform many such calculations. In particular, they can each perform different piecaes of a complex computation simultaneously. Using quantum interference, the computer in our iniverse can then combine its results with those of its counterparts, to arrive at the overall answer.
Not all types of computatuion are capable of being shared out among iniverses in this way. Within one universe we are free to shuffle information  about from place to place, and to perform whatever logical operations we like on it, but in the multiverse, things are not so convenient.
Quantum computers, nevertheless, offer fundamentallz new capabilities, including absolutely secaure methods of communication, ways of breaking the best existing codes and seemingly miraculous algorithms for solving mathematical problems that are currently intractable.
For instancae, "Deep Blue", IBM's chess-playing supercomputer had examined about 200 million chess positions per second by sharing the work amnog its 256 processors, each of which examined almost one million positions per second..
Quantum computer, running a search algorithm discovered by Lov Grover of AT&T's Bell Laboratiories in New Jersey could autclass Deep Blue by sharing the work among meny unererses. Grover proved that if there were time to searach N items using a conventional computer in one universe, his algorithm could exploit the multivrse to search a total of N2 items in the same time. Thus a single quantum mprocessor, with the same clock rate as one of Deep Blue's processors could examine a trillion chess  positions in one seacond --- and in two seconds it could examine four trillion, in three seconds nine trillion, and so on.
Research groups worldwide are now racing to build the first practical quantum computer. The contemporary level of development is modest and has the capacity of only a handful of qubits each, but they can alredy demonstrate modes of  computation that no existing computer can march.
But to explain exactly how they will work, some form of multiple-universe language  is unavoidable. Thus quantum computers provide irresistible evidence that the multiverse is real. One especially convincing argument is provided by quantum algorithms --- even more  powerful than Grover's ---which calculate more intermediate results in the course of an single computatuon than the are atoms in the visible universe.
When a quantum computer delivers the output of such a computation, we shall know that those intermediate results must have been computed somewhere, because they were needed to procuce the right answer, So I  (David Deutsch)) issue this challenge to those who still cling to a single- universe world view: if the universe we see around us is all there is, where are quantum computations performed?
One major school of quantum theory posits a multiiplicity of universes; but what does that imply about the reality we live in? A simple experiment, familiar to every student of phisics, involves light passing through slits in a barrier; its results, accaording to Oxford physicist Deutsch, lead inevitably to the idea that there are countless universess parallel to our own, through which some of   the light must pass. This "many worlds" interpretation of quantum theory has gained advocates in recent years, and Deutsch argues that it is time for scaientists to face the full implications of this idea. After all, the entire point of science is to help us understand the world we live in.
Deutsch argues that quantum computatuin, a discipline in which he is a pioneering thinker, has the potential for building computers that draw on their counterparts in parallel universes; this could amde artificial intellinence a reality. Likewise, time travel into both the future and the past should be possible, though not in quite the form envisioned by science fiction writers; the trips would almost bi one-way, and they would likely take the travelers into different worlds.
Parallel universes are no longer a figment of our imagination. They are so real that we can reach and touch them, and even use them to change our world.Why beleive in something so extraordinary? Because it can explain one of the greatest mysteries of modern science = why the world of atoms behaves so very differently from the every world of trees and tables.

The theory that describes atoms and their constituents is quantum mechanics. It is hugely successful. It has led to computers, lasers and nuclear reactors, and it tells ua why the Sun shines and why the ground beneath our feet is solid. But quantum theory also tells uas something very disturbing about atoms and their like: They can be in many placaes. This is not just a crazy theory- it has observable consequnces: Interfering with the multiverse.
The many worlds interpretation is one way to do it. This idea was proposed by Princeton graduate student Hugh Everett in 1957. Acacording to many worlds, quantum theory doesn't just apply to atoms, says Deutsch. But, if the tables can be in many places at once, the world of tables is exactly the same as the world of atoms. Right. But, nobody has ever seen such a schizoprenic table. So what gives?

Hugh Evertt

The idea is that if you observe a table that is in two places an once, there are also two versions of you-one that sees the table in one place and one that sees it in another place.
The consequences are remarkable. A universe must exist for every phisical possibility, There are Earts where the Nazis prevailed in the Second World War, where Marilyn Monroe married Einstein, and where the dinosaurs survived and evolved into intelligent beings who read New Scientist
That all seems inexplicable and impossible but in the theory and law of quantum mechanic is all possible. We are going there.
However, many worlds is not the only interpretation of quantum theory. Physicists can chose between half a dozen interpretaions, all of which predict identical outcomes for all conceivable experiments.
Deutsch dismisses them all. "Some are gibberish, like Copenhagen interpretation." he says- and the rest are just variations on the many worlda theme.
For example, accoridng to the Copenhaben interpretation, tha act of observing is that this only requires a large-scale objects such as a particle detectors. For others it means an interactoon with some kind of  conscious being, But, where is this Being?.
Worse still, says Deutsch, is that in this type of interpretation you have to abandom the idea of rrality. Before observationatha atom doesn't have a real position. Todeutsch the whole thing is mysticism-throwing up our hands and saying the are some things we are not allowed to ask
Some interpretations do try to give the microscopic world raality, but they are all disguised versions of the many worlds idea, says Deutsch. "They proponents have fallen over backwards to talk about the many worlds in a way that makes it appear as if they are not".
In this category, Deutsch includes David Bohm's "pilot-wave" interpretation. Bohm's idea is that a quantum wave guides particles along their trajectories. Then the idea is that a quantum wave guide particles along their trajectories.Then the strange shape of the pilot wave can bi used to explain all the odd quantum behaviours, such an interference patterns. In effect, says Deutsch, Bohm's single universe occupies one groove in an immensely complicated multi-dimensional wave function. Thus ,quantum is more and more bizarre.

David Bohm

The question that pilot-wave theorists must address is: whati are the unoccupied grooves?" says Deutsch. "It is no good saying they are merily theoretical and do not exist physically, for they continually jostle each other and the occupied groove, affecting its trajectory. What's really being talked about here is parallel universes. Pilot-wave theories are parallel- universe theories in a state of chronic denial.
Back and forth
Another disguised many world theory, says Deutsch, is John Cramer's "tranactional" interpretation in which information passes backwards and forwards through time. When you measure the position of an atom, it sends a message back to its earlier self to change its trajectory accordingly.

John Cramer

The capability of quantum demonstrates the power of the future quantum computer.
As the system gets more complicated, the number of messages explodes. Soon, says Deutsch, it becomes vastly greater then the mumber of paticles in the Universe. The full quantum evolution of a system is big as the Universe consists of an exponentially large number of classical processes, each of which contains the information to describe a whole iniverse. So Cramer's idea forces the multiverse on you, says Deutsch.
So do other interpretations, according to Deutsch. Quantum teory leaves no doubt that other universes exist in exactly the same sense that the single Universe that we see exists," he says. This is not a matter of Interpretation. It is a logical cnosequence of quantum theory."
A much more legitimate objection is that many worlds is vague and has no firm mathematical basis. Proponents talk of a multiverse that is like a stack of parallel universes. The critics point out that it cannot be that simple quantum phenomena occur precisely because the universes interact. "What is needed is a precise mathematical model of the multiverse," says Deutsch. And now he's made one and is going counter himself.
Many physicists opoosit to Deutsch. They say, the key to Deutsch's model sounds peculiar. He treats sthe multiverse as if it were a quantum computer. Quantum computers exploit the strangeness of quantum systems-their ability to be in many states at once-to do certain kinds of calculation at ludcrously high speed For exasmple, sthey could quickly search huge datavas4es that would take an ordinary computer the llfetima of the Universe.
In 1985, Deutsch proved that such a machine can simulate any conceivable  quantum system, and that includes the Universe itself. So to work out the basic structure of the multiverse, all you need to do is analyse a general quantum calculation. "The set of all programs that can be run on a quantum compuster  includes programs that would simulate the multiverse," says Deutsch. "Do we don't have to include any details of stars and galaxies in the real Universe, we dan just analyse quantum compusters and look an how information flows inside them."
If information could flow freely from one part of the muliverse to another, we'd live in a chaotic world where all possibilities would overlap. We reali would see two tables at once, and worse, everything imaginable would be happening everywehere at the same time.
Deutsch found that, almost all the time, information flows only within small pieces of the quantum calculation, and not in between those pieces. These pieces, he says, are separate universes. They feel separate and autonomous because all the informations we receive through our senses has come from within one universe. As Oxfprd pholosopher Michael Olckwood put it, "We cannot look sideways, through the multiverse, ani more than we can look into the future."
Sometimes universes in Deutsch's model peel apart only locally and fleetingly, and then slap back together again. Tihs is the cause of quantum inerference, wahich is at the root of everything from the two-slit expedriment to the basic structuer of atoms.
Other physicists are still digesting what Deutsch has to say. Anton Zeilinger of the University  of Vienna remains unvonvinced. "The multiverse interpretation is not the only possible one, and it is not even the simplest ,", he says. Zeilinger instead uses information theory to come to very different conclusions. He thinks that quantum theory comes from limits on the information we get out of measurements.
Why are phisicists reluctant to accept many worlds? Deutsch blames logical positivism, the idea that science should concern itself only with objedts that can be observed. In the early 20th century, some logical positivists even denied the existence of atoms-until the evidence became overwhelming.
The evidence for the multiverse, according to Deutsch, is equally overwhelming, "Admittedly, it's indirect," he says. "But then, we can detect pterodactyls and quarks only indirectly too. The evidence that other universes exist is at least as strong as the evidence for pterodactyls or quarks,
Perhaps sthe sceptics will  be convinced by ap practical demonstration of the multiverses. And Deutsch thinks he knows how, By buildin a quantum computer, he says, we can reach out and mould the multivaerse. But the constuction of the quantum computer shall happen just in the beginning of third decade of this century.
"One day, a quantum computer will be built which does more simultaneous calculations than there are particles in the Universe, says Deutsch. Since the Universe as we see it lacks the computational resources to do the calculations, where are they being done?" It can be in other universes, he says. "Quantum computers sharae information with huge numbers of versions of themselves throughout the multiverses.It means that the capability and capacity of quantum computers shall be endless.
Imagine that you have a quantum PC and you set it a problem. What happens is that a huge mumber of versions of your PC split off from this Universe into their own separate, local universes, and work on parallel strands of the problem. A split second later, the pocket universes recombine into one, and those strands are pulled together to provide the answer that pops up on oun screen. Quantum computers are the first machines humans have ever built to exploit the multiverse directly," says Deutsch.
Aat the moment, even the biggest quantum computers can only work their magic on about 6 bits of information, which in Deutsch's view means they exploit  copies of themselves in 26 universes- that's just 64 of them.
Because the computational feats of  such computers are puny, people can chose to ignore the multiverses. "But something will happen when the number of parallel salculations becommes very large," says Deutsch. "If the number is 64, people can shut their eyes but if it's 1064, they will no longer be able to pretend."
What would it mean for fou and me to know there are inconceivably man yours and mes living out all possible histories? Surely, there is no point in making any choices for the better if all possible outcomes happen? We might as well stay in bed or commit suicide.










2