В классических компьютерах единицей измерения информации является бит. Он может принимать только два значения (в двоичной системе счисления это «0» и «1»). Биты в конкретный момент времени находятся только в одном состоянии.
В квантовых компьютерах информация зашифрована в кубитах (приставка «ку» происходит от английского слова quantum – квант), и количество возможных состояний компьютера – число 2 в той степени, сколько заложено в нём кубитов. Если, например, кубитов 100, квантовый компьютер находится одновременно в 2100 состояниях, а это больше, чем атомов во Вселенной. При этом он работает параллельно сразу на всех этих уровнях. Профессор Лю Чаоян, один из руководителей разработки квантовых компьютеров в Китае, заметил, что создание квантового компьютера – это гонка не между странами, а между человечеством и природой.
В 1919 г. Google объявила о том, что её квантовый компьютер (с 53-кубитовым процессором) за 3 минуты 20 секунд выполнил расчёт, на который самому мощному в мире суперкомпьютеру «Саммиту» от американской компании IBM понадобилось бы примерно 10 тысяч лет. Но здесь следует иметь в виду, что квантовый компьютер решал задачу не с практическим содержанием, а искусственно созданную на перебор случайных чисел[36].
Неразрешимые проблемы, касающиеся понимания основ квантовой механики, на наш взгляд, связаны с игнорированием информационных свойств Вселенной. Принцип соответствия, впервые озвученный Нильсом Бором, в некоторой мере позволяет объяснить необычное поведение частиц в микромире. Он показывает, что в природе нет явных границ как между явлениями, так и между теоретическими описаниями природных явлений. Нам неизвестно, где прекращается действие квантового мира и начинается действие макроскопического мира, в котором все объекты имеют свойства. На этот вопрос ни квантовая механика, ни классическая физика ответа не даёт.
По-видимому, принцип соответствия указывает на то, что квантовый мир – это зона между информационным и материальным мирами. И в этой области, соприкасающейся одновременно с двумя разными мирами, мы наблюдаем проявление как материальных, так и информационных свойств Вселенной.
В теоретической физике квантовый мир представлен квантово-полевыми объектами. В современном представлении поле – безграничная и непрерывная динамическая физическая реальность, ответственная за взаимодействие объектов. С полями неразрывно связаны кванты. Они существуют только при наличии полей и представляют волны локального изменения напряжённости, распространяющиеся по соответствующим полям и состоящие из движения. Кванты полей переносят взаимодействия и обладают энергией. Гипотетически можно предположить, что благодаря такой особенности, поля могут выполнять роль посредников между информационным и материальным мирами.
Как известно, для хранения информации не требуется источник энергии. Такое отличительное свойство информации