Раскрыта роль сознания в формировании информационных образов в соответствии с позицией новой парадигмы информатики, построенной на энергетическом базисе. Представлена квантовая модель рождения информационного образа в сознании наблюдателя, основанная на известном в квантовой механике принципе редукции волновой функции.
Раскрыта роль сознания в формировании информационных образов в соответствии с позицией новой парадигмы информатики, построенной на энергетическом базисе. Представлена квантовая модель рождения информационного образа в сознании наблюдателя, основанная на известном в квантовой механике принципе редукции волновой функции.
Аннотация Классическая материальная онтология, основанная на представлении о веществе как фундаментальной субстанции, сталкивается с непреодолимыми противоречиями в квантовой механике, квантовой гравитации и космологии. Нелокальность, контекстуальность, отсутствие траекторий, проблема измерения, голографический принцип и дискретность геометрии указывают на необходимость перехода к новой фундаментальной онтологии. В статье формулируется информационная онтология, согласно которой квантовая информация является первичной сущностью Бытия, а материя, пространство, время и физические законы — эмерджентные структуры. Показано, что информационная онтология естественно согласуется с ZEBTS, где Триединая Субстанция описывается как единство потенциальности, актуальности и структуры, а гипертопологический код G* является носителем фундаментальной информации.
В статье обсуждается значимость в современном информационном обществе информационных ресурсов, требующих надежных методов защиты от НСД. Рассматривается структура и основные принципы технологии квантовой криптографии на основе свойств квантовых систем. Теоретическая разработка была экспериментально реализована авторами на установке для многоканальной сети передачи данных. Предложен метод повышения уровня информационной безопасности и защиты конфиденциальной информации путем квантовой телепортации на квантовых каналах лазерной связи.
Рассматривается новая концепция трактовки понятий информации и энергии как безразмерных сущностей (т.е. единиц без измерения) в рамках квантовой механики и теории информации. Как правило, энергия количественно измеряется в особых единицах, таких как джоули или электрон-вольты, тогда как информация- в битах или байтах. Тем не менее, на квантовом уровне, когда границы физики становятся менее четкими, эти условные измерения не могут больше обеспечивать эффективные описания. Вводится математический оператор - оператор нормализации - в целях преобразования этих количественных величин в безразмерные сущности. Такой подход ставит своей целью упростить квантовые вычисления и теоретические модели, потенциально улучшающие эффективность, емкость и производительность квантовых технологий. С опорой на наше понимание энергии и информации, предпринимается попытка объединить разобщенные понятия в физике и выдвигаются новые пути технологических прорывов в квантовых вычислениях, коммуникациях, и за их пределами. Обсуждаются теоретические обоснования, практические последствия и возможные проблемы в продвижении этой парадигмы в рамках более широкого контекста актуальных научных исследований.
Интерпретации квантовой механики призваны решить проблему измерения, возникающую в этой теории. Из приведённых в статье аргументов следует, что проблема измерения может быть связана с тенденциями познания, в основании которых лежит движение познания в сторону теории всего, каковая теория недостижима не только на практике, но и в принципе. Возможной составляющей проблемы измерения и действительной составляющей новой интерпретации является наблюдатель, его сознание, относительно которого в статье также сделаны выводы. В статье обосновано, что сознание и элементарный уровень материи — это одно и то же. Иными словами, сознание, квалиа — это физическая реальность непосредственно, материя как таковая. При этом по мере приближения познания к описанию элементарного уровня материи предсказания фундаментальных теорий должны становиться всё точнее, математический аппарат теорий всё сложнее, а модели теорий всё менее адекватными реальному устройству природы. В результате процесс фундаментального познания будет идти всё сложнее, и в конечном итоге он остановится, утратив смысл вследствие нарастающих по всем направлениям трудностей. Показано, почему так происходит, как это возможно, и другие элементы утраты познанием смысла. Проблема измерения возникает вследствие необходимости совместить неадекватную модель реальности, представленную в квантово-механической теории, и реальность действительную, представленную в свойствах сознания. Показано, что этот процесс должен иметь все особенности коллапса волной функции. Таким образом, коллапс волновой функции, по-видимому, действительно связан с сознанием, но эта связь носит не прямой физический, а гносеологический характер. Перефразируя известные слова Эйнштейна, наличие такой связи не означает, что Луна исчезает, если на неё никто не смотрит. Но это не точно, так как модель квантовой механики природе однозначно неадекватна, однако «в какую сторону» неадекватна, неизвестно. В свою очередь, учитывая, что рассмотренные в статье тенденции познания носят глобальный и безальтернативный характер, появление проблемы измерения в ходе познания закономерно, в каком-либо теоретико-физическом смысле она нерешаема, объяснить можно лишь её гносеологический источник. В первой главе сделан краткий экскурс в квантовую механику, рассмотрена сама проблема измерения, сформулированы составляющие её парадоксы и вопросы. В других главах определены границы и тенденции познания, их связь с сознанием и приведены аргументы новой интерпретации. Примечание. У статьи есть расширенный вариант — «Гносеологическая интерпретация квантовой механики. Материя сознания. Пределы сложности искусственного интеллекта». Он содержит больше примеров, более подробное описание теорий, задач и проблем современной фундаментальной физики, а также дополнен главой о пределах сложности искусственного интеллекта, как косвенно тоже связанной с аргументами новой интерпретации.
Ряд задач оптимизации в квантовой теории информации: одношаговая классическая пропускная способность квантового канала; сцепленность формирования состояния; классическая пропускная способность квантовой наблюдаемой; достижимая информация ансамбля квантовых состояний - могут быть сформулированы как вычисление выпуклого замыкания выходной энтропии определенного квантового канала. Эту общую проблему можно рассматривать как задачу выпуклого программирования, для которой могут быть установлены необходимые и достаточные условия оптимальности наряду с двойственной задачей. Из этих условий оптимальности вытекает некоторая точная нижняя граница энтропии, квантовой либо классической, которая имеет связь со знаменитым логарифмическим соболевским неравенством.
В статье рассматриваются парадоксы квантовой механики с точки зрения психологии восприятия. Одним из наиболее существенных является влияние наблюдателя на результат квантового измерения, связанный с так называемой редукцией волновой функции, о котором писал еще Норберт Винер в своей фундаментальной работе «Математические основы квантовой механики». Основной проблемой здесь является то, что этот процесс не описывается в парадигме и средствами квантовой физики. Однако и влияние сознания наблюдателя на физический процесс, который рассматривается многими, также создает парадокс. Если есть такое взаимодействие, оно должно проходить по физическим законам, но это не приведет к редукции волновой функции. Если же это не физический фактор, то он не может воздействовать на физическую систему. В настоящей работе рассматривается модель трансляции информации о реальности из системы бессознательного, представленного в виде состояний в пространстве Гильберта, в сознание в виде объектного пространственно-временного представления. Отметим, что квантовая система описывается волновой функцией, которая представлена в многомерном пространстве Гильберта, причем представление реальности в этом пространстве дает эффекты, схожие с явлениями нашего бессознательного. Напротив, в сознании реальность представлена в физическом пространстве-времени в объектном виде. Преобразование одного представления в другое дает те же соотношения неопределенности и другие эффекты, что и квантовая механика. Поскольку для системы сознания источником новой информации является то, что находится за его границей, если «не вводить лишних сущностей», единственную реальностью для него составляет бессознательное. Причем индивидуальные сознания могут быть связаны с коллективным бессознательным, как это предполагали психолог К. Юнг и физик В. Паули.