Если прежде вы сомневались, теперь можете вздохнуть спокойно. Группа физиков-теоретиков из Оксфорда доказала: жизнь и реальность не могут быть просто симуляциями, созданными огромным внеземным компьютером.
Это открытие на удивление недвусмысленно. Оно основано на обнаруженной взаимосвязи между гравитационными аномалиями и вычислительной сложностью.
В работе, опубликованной в журнале «Достижения науки» (Science Advances), Зоар Рингел и Дмитрий Коврижин доказывают: создание компьютерной симуляции какого-либо квантового явления, происходящего в металлах, невозможно не только на практике, но и в принципе.
Изначально ученые хотели выяснить, возможно ли с помощью метода Монте-Карло изучить квантовый эффект Холла. Это феномен физических систем, который наблюдается в сильных магнитных полях при низких температурах и проявляется в виде потока энергии, идущего сквозь температурный градиент. Этот эффект указывает на аномалии в основах пространственно-временной геометрии.
Моделирование по методу Монте-Карло предполагает использование случайной выборки для анализа квантовых задач в теории многих тел, уравнения в которых не могут быть решены напрямую.
Рингель и Коврижин продемонстрировали, что применение метода Монте-Карло для моделирования систем с аномалиями вроде квантового эффекта Холла, всегда будет безрезультатным.
Ученые выяснили, что сложность симуляции растет экспоненциально по мере увеличения количества моделируемых частиц.
Если бы зависимость между сложностью и числом симулируемых частиц была линейной, то удвоение количества частиц предполагало бы удвоение необходимых для этого вычислительных мощностей. Однако экспоненциальный рост сложности, при котором объем вычислительной мощности должен удваиваться с каждой новой частицей, делает задачу невыполнимой.
Исследователи рассчитали, что лишь для хранения информации о паре сотен электронов необходима компьютерная память, создание которой физически требует больше атомов, чем есть во вселенной.
Ученые отмечают, что для ряда известных квантовых взаимосвязей еще не были найдены алгоритмы прогноза. По мнению исследователей, для некоторых взаимосвязей они могут быть не найдены никогда.
Учитывая, что объем компьютерной памяти для хранения только одного члена этого подмножества физически недостижим, можно отбросить опасения о том, что мы, сами того не замечая, живем в колоссальной версии Матрицы.
Оригинал: Cosmos Magazine.
Автор: Эндрю Мастерсон.
Перевела: Анна Василенко.
Редактировали: Сергей Разумов, Елена Остапчук.