Нелинейная зависимость - Дмитрий Янковский

– Фантом за атомом. Как это происходит физически, ты поймешь лучше меня, но чисто математически это выглядит примерно так: на каждом вычислительном шаге фантом сверяет свое состояние с состоянием беспорядочно вибрирующего атома, и когда оно случайным образом совпадает, «призрак» распадается. После этого атом включается в процесс вычислений, а для внешнего наблюдателя будто ничего не случилось, будто атом просто считал в несколько раз дольше обычного.

– Нда… – задумчиво вздохнул Андрей. – Ничего невозможного в этом нет. Один кубит без труда может получить информацию о состоянии другого кубита, иначе бы квантовый компьютер не работал вовсе. Но все равно это выглядит слишком… Разумным.

– Что именно? – не понял Паша.

– Все вместе. Система. Когда нужен фантом, он возникает, когда надобность отпадает, он пропадает.

– Сильно ты голову ушиб. – улыбнулся Пашка. – Нет здесь ничего удивительного, успокойся.

Андрей улыбнулся в ответ.

– Может быть, ты и прав. Меня уже три дня одолевают какие-то безумные идеи, словно от удара в голове повернулись какие-то детальки.

– Кубиты. – весело поправил Пашка. – В твоей голове кубиты сделали кульбиты.

Андрей не удержался от смеха, захохотал, придерживая ребра руками.

– У… Меня… Ребра…. Не смеши! – еле выговорил он сквозь смех.

С трудом отдышался.

– В чем же безумие твоих идей? – поинтересовался Паша.

– Расскажу, если оно не пройдет после выздоровления.

– Тоже разумно.

– Подожди. – лицо Андрея снова приняло серьезное выражение. – У нас тогда получается, что время жизни «призрака» зависит от того, как быстро совпадет его состояние с состоянием атома-прототипа.

– Ну. – кивнул Паша. – Так и есть. В момент совпадения состояний фантом самоуничтожается за ненадобностью.

– И чем дольше совпадения не происходит, тем дольше живет «призрак». – продолжил Андрей. – Значит, его можно поймать! Локализовать в пространстве и времени.

Пашка недоуменно поднял брови.

– Это просто, как три рубля. – объяснил Андрей. – Атомы и фантом меняют свои состояния хаотично, но зная начальное состояние, согласно второму принципу Дивиченцо, мы можем вычислить состояние системы в каждом вычислительном шаге. После истечения времени декогерентности мы этого сделать не можем, поскольку внешняя среда разрушает приготовленное квантовое состояние одного из атомов. Но раз мы с тобой сумели в этот момент заменить атом фантомом, система продолжает работать. Вот только состояние «умершего» атома мы можем предсказать достаточно относительно.

– Ну. – постарался вникнуть Пашка.

– Предсказать с точностью мы не можем, замерять толком тоже, но в каких-то состояниях он находится и совершенно хаотично их меняет.

– Да. И когда состояние атома и фантома совпадают, фантом исчезает.

– А если не дать состояниям совпасть? Мы ведь можем управлять состоянием атома с помощью лазерной пушки и электромагнитной волны – возбуждать или утормаживать с помощью резонанса частоты перехода.

– Ничего не выйдет. – покачал головой Пашка. – Я понял твою идею, но ничего не получится. С атомом все нормально, ты можешь придать ему любое состояние, на свой выбор. Но управлять фантомом ты не можешь. Так что в каком бы состоянии ты ни установил атом, фантом рано или поздно «напорется» на такое же состояние и самоликвидируется.

– Жаль. – вздохнул Андрей, понимая, что Пашка прав. – Вот если бы можно было точно замерять состояние фантома, а затем выставлять атом в противоположное состояние, то можно было бы заставить «призрак» жить вечно.

– А зачем? – не понял Паша.

– Ну… Не знаю. Хотя из фантома можно было бы сделать идеальный кубит с безграничным временем декогерентности.

– Китаев предлагал построить кубит на псевдочатицах еще в двухтысячном году. Не срослось.

– Я знаю. Но там ситуация была другой. – напомнил Андрей. – Они ведь работали с квантовым эффектом Холла, меняя положение анионов относительно друг друга. А у нас целый псевдоатом образовался.

– Не бери тяжелого в руки, а дурного в голову. – посоветовал Пашка. – У нас сейчас задача другая. Причем я уже вижу – вполне выполнимая. Создать рабочую двукубитовую машину. А с «призраками» она будет внутри или без, это уже мало кого будет волновать, кроме журналистов бульварных газет.

– Да. Но даже для практических решений мне придется выяснить, по каким правилам взаимодействуют реальный и призрачный кубиты. – ответил Андрей. – Мы ведь не можем представить комиссии прототип, принципа работы которого сами не понимаем.

– Не можем. – развел руками Пашка. – Но ты физик, у тебя для этого голова специальная…

– Малость побитая. – шутливо добавил Андрей.

Вдруг веселое выражение медленно сползло с его лица.

– Паша, я понял… – понизив голос, произнес он. – Нет никакой «линейной зависимости Марковича-Резнова». Это все «призрак»! Просто меняя частоты неупорядоченным образом, я время от времени создавал подходящую квантовую среду, в которой возникал фантом. Именно он и продлевал время жизни системы! А без этого зависимость будет самая обычная – линейная.

– Похоже, ты прав, старик. – кивнул Паша. – Так что мы сделали не два мелких открытия, а одно крупное, с большими перспективами практического применения.

– Как выйду отсюда, надо будет отметить. – предложил Андрей. – С вином, музыкой и всеми вытекающими из этого последствиями.

– Идет. – одобрительно улыбнулся Пашка. – Давай, выздоравливай поскорее.

– Я стараюсь.

– Добро. Ладно, я побегу, а то есть еще пара мест, куда нужно безотлагательно заскочить.

Он приподнялся со стула, и махнул рукой на прощание.

– Пока. – одними губами ответил Андрей.

Пашка подмигнул и выскользнул из палаты.

Шум улицы и непрерывный щебет птиц снова стали главными звуками в полупустой палате. Володя рисовал в тетрадке названия популярных музыкальных групп, видимо планируя графити, а дядя Коля не выходил из послеобеденного ступора.

Андрею спасть не хотелось – выспался. Воображение рисовало оптический резонатор и атомы в нем, возникающий и пропадающий «призрак».

«Статью начать, что ли?» – подумал Андрей.

Он раскрыл «компакт» и написал несколько строк. Можно было писать и дальше, но мобильник под подушкой не давал покоя. Вспоминались сны, лежащее на асфальте тело и номер телефона, прочно врезавшийся в память.

Андрей осторожно отвернулся к стене и нащупал телефон. Вынул. Палец уверенно набрал комбинацию цифр, но в ответ раздались только длинные гудки – трубку никто не брал. Беспокойство от этого усилилось еще больше, путая мысли и не давая писать статью.