Universumit saab kasutada ülivõimsa arvutiseadmena, mis on võimeline otsima vastuseid ülikomplekssetele probleemidele miljoneid kordi kiiremini kui hüpoteetiline kvantarvuti, mis koosneb võrdselt paljudest aatomitest, vastavalt matemaatikute väljaandele Physical Review D artiklis.
„Täna usume, et kvantarvutid asendavad lõpuks kaasaegsed elektroonilised superarvutid. Mõtlesime veel ühele küsimusele - kas inimkond võib mustade aukude ja kvantvälja teooria postulaatide abil midagi veelgi võimsamat luua,”ütles Stephen Jordan Riiklikust Standardi- ja Tehnoloogiainstituudist (USA).
Viimastel aastatel on inimkond hakanud seisma silmitsi tõsiasjaga, et paljusid arvutusprobleeme ei saa tänapäevaste superarvutite abil lahendada isegi Universumi elueaga võrreldava aja jooksul. Nende hulka kuuluvad nii puhtalt teaduslikud probleemid - universumi paisumiskiiruse arvutamine või keerukate molekulide kolmemõõtmelise kuju paljastamine kui ka paljud praktilised probleemid, näiteks liiklusvoogude jaotus või majanduse optimeerimine.
Paljusid neist probleemidest saab lahendada kahe suhteliselt uue lähenemisviisi abil arvutitele - kasutades närvivõrke ja kvantarvuteid. Esimesed suudavad tarbetuid andmeid „välja filtreerida“ja töödeldava teabe hulka oluliselt vähendada, samas kui teise jõud kasvavad nende elementide arvu suurenedes hüppeliselt.
Jordaania sõnul pani esimeste, mitmekümnest quitist koosnevate "suurte" kvantarvutite loomine füüsikud ja matemaatikud imestama, kui suuri selliseid masinaid saab teha. Põhimõtteliselt, nagu teadlane märgib, ei takista miski kvantarvuti loomist, mis sisaldab kõiki Universumi aatomeid. Tekib küsimus - kui piiramatud on selle võimalused?
Isegi selline masin, nagu näitavad Jordani ja tema kolleegide arvutused, ei ole kõikvõimas - näiteks nn kosmoloogilise konstandi, vaakumi energiatiheduse, relatiivsusteooria ja kaasaegse kosmoloogia põhiparameetri täpne määramine võtab kauem aega kui kogu universum eksisteerib.
See asjaolu seab kosmoloogid "lahustumatu" küsimuse ette - miks Universum eksisteerib ja miks on kosmosel kõigis punktides samad omadused ning kuidas on võimalik kindlaks teha, kui palju dimensioone selles leidub ja millised kosmoloogilise konstandi väärtused on neile kõigile iseloomulikud. Kui Universum ei saaks seda probleemi "lahendada", siis oleksid sellel ebahomogeensed omadused, mida tegelikkuses ei täheldata.
Ameerika matemaatikute sõnul saab sellele mõistatusele vastuse, kui käsitleme kogu Universumit omamoodi “Einsteini” arvutina, mis on võimeline arvutama, kuidas universum käitub vastavalt suhtelisuse ja kvantvälja teooria põhimõtetele. Teisisõnu peab Universum suutma ennast "arvutada", et eksisteerida kujul, nagu me seda täna vaatleme.
Reklaamvideo:
Sarnase idee abil on teadlased loonud algoritmi, mis arvutab kvantarvuti abil kosmoloogilise konstandi väärtused 120 nullide täpsusega pärast komakohta vaid tunniga, kasutades teleskoopide ja muude teadusinstrumentide abil kogutud andmeid universumis eksisteerivate erinevat tüüpi väljade vaatlemisel.
Samamoodi on Jordani ja tema kolleegide sõnul võimalik lahendada muid matemaatilisi ja statistilisi probleeme, mis jäävad kvantarvutite võimust välja ja mis puudutavad mitte ainult Universumi sünnilugu, vaid ka tavalisemaid probleeme, sealhulgas krüptograafilist laadi.
