Граница – "црна рупа"

Може ли се данас, на темељу познавања закона физике, предсказати рачунар над рачунарима? Скаламерија или ко зна шта – после које би ма која била бесмислена?
Да ли такво устројство већ постоји у природи, а ми га нисмо довољно проучили?
Одговор би могао, по свему судећи, да буде потврдан.
Данијел Готсмен из Периметер института у Ватерлуу (Канада) верује да су "црне рупе" коначни квантни рачунари. ("Црна рупа" је подручје простора-времена одакле ништа, чак ни светлост, не може да се отисне услед веома јаке гравитације. Сетимо се да је једна од последица принципа релативности то да је брзина светлости гранична брзина: никакво тело или сигнал не могу надмашити локалну брзину светлости. Ако светлост не може да побегне из "црне рупе", ништа друго не може да утекне).

Дуго се претпостављало да ништа није у стању да умакне, и најситнији делић материје остане заувек утамничен. Другим речима, чим нешто замакне иза "хоризонта догађаја", замишљене линије, никад се не враћа.

Увек на једну страну

Дотични научник, међутим, сматра да се готово све информације које упадну отисну назад, тек сићушни делић остане узапћен. Прорачуни које је обавио навели су га да претпостави да ће се једног дана "црне рупе" користити као невероватно поуздани квантни компјутери! Уз опаску да ваља, најпре, превладати огромне теоријске и практичне препреке на путу до циља.

Квантна механика, наиме, учи да се квантна информација никад не може уништити.

Сет Лојд из славног Масачусетског института за технологију (САД) послужио се противречним квантним обрасцем (модел), названим "предвиђање коначног стања", да размрси привидну (да ли и привремену?) бесмислицу (парадокс). Узор предвиђа да у условима несвакидашњих крајности – као што је невероватно моћно гравитационо поље "црних рупа" – предметима који, иначе, имају више могућности преостаје само једна. Речником вероватноће или коцке: "црна рупа" подржава једино да бачени новчић увек падне само на једну страну – "главу" или "писмо"!

Управо оваква замисао допушта да свака информација измакне из "црне рупе". Како се то догађа?

Појава се зове "квантно преплитање", у којем честице нису независне једна од друге; напротив, делују (интеракција) једна на другу. Повезане су или испреплетене тако да свака промена у (на) једној утиче на другу, ма колико била удаљена (чак на другом крају космоса)!

У "црној рупи" се зрачење, после "хоризонта догађаја", састоји из два тока – једног који је напушта и другог који се стропоштава ка тачки сингуларности, што је ова "космичка неман" сама по себи. И те две струје су испреплетене: свака промена на усисаном одражава се на одбегло зрачење.

Ненадокнадив губитак

Имајући у виду да образац који је користио Сет Лојд присиљава сва међудејства да се испољавају само на један начин, утекло зрачење нам саопштава шта се збива унутар "црне рупе". Прорачуни су потврдили да је све чврсто и савршено испреплетено, што указује да бисмо могли да будемо обавештени малтене у вези са свим оним што је прогутано. У крајњем случају, изгубила би се само половина квантне јединице информације или пола кјубита (0,5 qubit).

Препустимо ли се маштању, знали бисмо каква је судбина свемирске летелице коју је прождрала "црна рупа". Путници здробљени готово до бесконачности (сингуларност), могли би да стекну пређашњи лик и облик после испаравања. И разликовали би се само у једном атому! Да ли је, баш, тако?

Никоме не саветујемо да се укрца у тај брод. Узмак из "црне рупе" је могућ, али ће се то што је ушло разликовати од онога што је изашло. Једино ће енергија бити иста. Што приличи честицама, не приличи човеку – да препричамо старолатинску крилатицу. Сет Лојд, наравно, верује да ће се у будућности схватити како да се "црне рупе" искористе као квантни рачунари.

Да би научници то одгонетнули, мораће да обједине општу теорију релативности и квантну механику у једну теорију – квантну гравитацију. Исход, за сада, недостижан. Када квантна гравитација буде устоличена, нико неће очекивати да "црне рупе" врте "линукс" (ха! ха! ха!).

И у теоријском смислу искрсавају непремостиве тешкоће. Упркос чињеници да нестане тек делић (пола кјубита), с тачке гледишта темељних природних закона то је исто као да сте загубили велики део информације. Губитак је ненадокнадив.

У квантној механици, наиме, информација се никад не губи.