Η μποζονική επανάσταση

Ν. Λυγερός




Η απαγορευτική αρχή του Pauli για σωματίδια που δεν αλληλεπιδρούν -δύο ταυτόσημα φερμιόνια δεν μπορούν να βρίσκονται στην ίδια μονοσωματιδιακή κατάσταση- αποτελεί στην ουσία μια έμμεση αρχή ελευθερίας για τα μποζόνια.

Με άλλα λόγια, η απαγόρευση των μεν είναι η ελευθερία των δε. Συνεπώς, όταν συνειδητοποιούμε ότι όλη η τεχνολογία μας βασίζεται μόνο και μόνο πάνω στα φερμιόνια, μπορούμε πλέον να επινοήσουμε νέα νοητικά σχήματα που θα είναι ριζοσπαστικά σε σχέση με τα δεδομένα που γνωρίζουμε. Ακόμα και ο νόμος του Moore, που κατά τον Keyes πρέπει να καταρρεύσει γύρω στο 2020 εφόσον οι υπολογισμοί θα πρέπει να γίνονται σε ατομικό επίπεδο, δεν θα αποτελεί μια αναγκαία συνθήκη και δεν θα είναι ένας περιορισμός διότι η ελευθερία των μποζονίων είναι ασύγκριτη. Τα μποζόνια που δεν υπακούουν στη στατιστική Fermi-Dirac αλλά Bose-Einstein, αποτελούν το θεωρητικό υπόβαθρο των φωτονικών υπολογιστών εφόσον το φωτόνιο είναι μποζόνιο. Και ξέρουμε ότι υλοποιήθηκε ήδη το πρώτο φωτονικό κύκλωμα βασισμένο στη θεωρία του Raman. Έτσι τα μποζόνια δεν συνδυάζουν μόνο την ιδιότητα να επιτρέπουν τη διασταύρωση, αλλά και τη μέγιστη ταχύτητα.

Επιπλέον, αναλογικά η μποζονική επανάσταση ως νοητικό σχήμα έχει και προεκτάσεις στους κβαντικούς υπολογιστές που παρουσιάστηκαν ως ιδέα για πρώτη φορά από τους Benioff και Feynmann. Διότι η μεγάλη διαφορά που έχει με το Shannon bit, το κβαντικό bit όπως το ονόμασε ο Schumacher είναι ότι μπορεί να βρίσκεται ταυτόχρονα σε δύο διαφορετικές περιπτώσεις όπως γίνεται με την πόλωση του φωτονίου. Δηλαδή ο περιορισμός που καθόρισε κάθε κλασική μηχανή του Turing δεν ισχύει πια για την κβαντική μηχανή του Turing που ανέδειξε ο Deutsch. Ο ίδιος εισήγαγε επιπλέον την παγκόσμια κβαντική λογική πύλη με 3 qubits. Αυτή η απελευθέρωση επιτρέπει και στον αλγόριθμο του Shor για την παραγοντοποίηση ακεραίου, να είναι τόσο αποτελεσματικός. Οι κλασικές προσεγγίσεις σε αυτόν τον τομέα καταρρέουν de facto διότι όλα αλλάζουν εφόσον ο χωροχρόνος αλλάζει και δεν είναι πια συγκρίσιμος.

Η μποζονική επανάσταση ακολουθεί την έννοια της επιστημονικής επανάστασης του Kuhn με τη μόνη διαφορά ότι προς το παρόν παραμένει θεωρητική, εφόσον η υλοποίησή της δεν είναι ακόμα αποτελεσματική. Βέβαια υπάρχουν ήδη πρακτικά αποτελέσματα όπως το 2001 με την παραγοντοποίηση του φυσικού αριθμού Ν=15 μέσω της τεχνικής της nuclear magnetic resonance από τους Chuang και al με τον αλγόριθμο του Shor. Όμως αυτά τα αποτελέσματα είναι τα πρώτα βήματα που, όσο ριζοσπαστικά και να είναι, παραμένουν προς το παρόν εξέλιξη μιας αλλαγής φάσης που δεν έφτασε ακόμα στο κριτικό στάδιο.







free counters


Opus