W artykule omówiono ważniejsze argumenty przeciw operacjonizmowi Percy’ego W. Bridgmana sformułowane na przestrzeni ostatnich dekad oraz przedyskutowano operacyjne sposoby definiowania czasu w mechanice klasycznej oraz nierelatywistycznej mechanice kwantowej. O ile w mechanice klasycznej nie napotyka się większych trudności w sformułowaniu operacyjnej definicji czasu, o tyle w formalizmie teorii kwantowej zadanie to staje się niemożliwe. Co, niezależnie od dyskusyjnego statusu czasu w mechanice kwantowej, prowadzi do ogólniejszego pytania, czy można pogodzić mechanikę kwantową z podejściem operacyjnym.
W artykule omówiono ważniejsze argumenty przeciw operacjonizmowi Percy’ego W. Bridgmana sformułowane na przestrzeni ostatnich dekad oraz przedyskutowano operacyjne sposoby definiowania czasu w mechanice klasycznej oraz nierelatywistycznej mechanice kwantowej. O ile w mechanice klasycznej nie napotyka się większych trudności w sformułowaniu operacyjnej definicji czasu, o tyle w formalizmie teorii kwantowej zadanie to staje się niemożliwe. Co, niezależnie od dyskusyjnego statusu czasu w mechanice kwantowej, prowadzi do ogólniejszego pytania, czy można pogodzić mechanikę kwantową z podejściem operacyjnym.
Mechanika kwantowa wprowadziła nowy zestaw rewolucyjnych idei, takich jak dualizm korpuskularno-falowy, superpozycja stanów, nieoznaczoność, komplementarność, splątanie i całkowicie nowe podejście do prawdopodobieństwa. Mechanika kwantowa została stworzona w celu wyjaśnienia paradoksalnych odkryć, całkowicie niemożliwych do wyjaśnienia w ramach fizyki klasycznej. Współcześnie podobną sytuację możemy znaleźć w naukach o poznaniu i teoriach decyzji – wiele odkryć wydaje się paradoksalnych z punktu widzenia klasycznej teorii prawdopodobieństwa. Na przykład w pewnych warunkach ludzie szacują prawdopodobieństwo koniunkcji zdarzeń A i B jako większe niż prawdopodobieństwo z członów koniunkcji, co jest nazywane błędem koniunkcji, w innych okolicznościach oceniają prawdopodobieństwo sumy zdarzeń A lub B jako mniejsze niż prawdopodobieństwo jednego ze zdarzeń, co jest nazywane błędem dysjunkcji.Celem niniejszego artykułu jest omówienie podstawowych idei programu badawczego Quantum Cognition, który jest zastosowaniem abstrakcyjnego formalizmu mechaniki kwantowej do modelowania czynności poznawczych i procesów decyzyjnych. Kwantowa teoria prawdopodobieństwa, pierwotnie stworzona w celu opisania pomiaru w mechanice kwantowej, wydaje się skutecznym narzędziem w modelowaniu czynności poznawczych i procesów decyzyjnych.
W artykule analizowana jest rola metafor pojęciowych w języku wykładu mechaniki kwantowej. Fizycy stosują metafory zarówno w celu przybliżenia naszej wyobraźni mikroświata całkowicie niedostępnego bezpośredniemu doświadczeniu, jak i jako podstawę metaforycznych modeli teoretycznych. W takich sytuacjach metafory są przejawem swobodnej twórczości uczonych – mogłyby być zastąpione innymi lub wyeliminowane. Jednak w mechanice kwantowej niektóre podstawowe pojęcia, takie jak „cząstka” czy „fala”, z konieczności muszą być rozumiane metaforycznie, ponieważ kategorie pojęciowe codziennego doświadczenia i fizyki klasycznej okazują się nieadekwatne do opisu mikroświata.
Oddajemy w ręce Czytelnika nietypowe wydawnictwo składające się z dwóch części: pierwsza to komiks akcji, którego tematyka nawiązuje do pewnych zagadnień informatyki kwantowej, druga – to podręcznik z wyłożonymi podstawami tej dziedziny. \nAutor części podręcznikowej, Piotr Gawron – pracownik naukowy Instytutu Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk – wyjaśnia: ,,Chciałem stworzyć publikację na temat informatyki kwantowej, która byłaby zrozumiała dla mnie samego z czasów, kiedy miałem osiemnaście lat. Szukałem wtedy informacji o mechanice kwantowej, ale publikacje popularnonaukowe były – z mojej perspektywy – napisane zbyt niejasnym językiem. Dlatego postanowiłem, że w tym podręczniku będę używać języka zrozumiałego dla umysłów ścisłych – języka matematyki. Uznałem jednak, że sam wykład to trochę za mało, żeby przyciągnąć takiego czytelnika, jakim byłem w czasach nauki w liceum. Stąd pomysł, aby podstawy informatyki kwantowej pokazać w formie futurystycznego, sensacyjnego komiksu”. \n \nKsiążka została przygotowana dzięki programowi eNgage, będącemu częścią projektu SKILLS, realizowanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej. Promuje on nowatorskie przedsięwzięcia popularnonaukowe, których celem jest nie tylko w przystępny sposób mówić o nauce, ale też być dla ich twórców okazją do nabycia nowych umiejętności. Macie zatem przed sobą książkę-eksperyment; jednak, jako jej autorzy, liczymy, że będziecie się przy niej dobrze bawić – niezależnie od tego, czy przeczytacie jedną, czy obie jej części.
Juz dziś wiadomo, ze z chwilą udanej realizacji komputera kwantowego maszyna ta bedzie pozwalala na znajdowanie rozwiązan problemow obliczeniowych lezących poza zasiegiem komputerow klasycznych. Opracowano szereg algorytmow kwantowych, z ktorych najwiekszą slawą cieszy sie procedura Shora, pozwalająca efektywnie dokonywac tzw. faktoryzacji, tj. rozkladu bardzo duzych liczb naturalnych na czynniki pierwsze. Na trudności obliczeniowej faktoryzacji opiera sie bezpieczenstwo najpowszechniej dziś stosowanego szyfru z kluczem publicznym RSA, zatem udana realizacja komputera kwantowego uczynilaby stosowane dziś systemy szyfrujące przezroczystymi. Z kolei procedura Grovera w nieuporządkowanej bazie danych rozmiaru n znajduje rekord spelniający wybrane kryterium w czasie rzedu n^0.5, co oczywiście jest niewykonalne w modelu klasycznym. Model obliczenia kwantowego na trwale zadomowil sie na gruncie informatyki teoretycznej. Wyniki z zakresu kwantowych algorytmow rozstrzygających zagadnienia kombinatoryczne, kwantowych klas zlozoności obliczeniowej lub kwantowego kosztu komunikacyjnego obliczen są dziś regularnie publikowane w renomowanych periodykach i prezentowane na miedzynarodowych sympozjach poświeconych analizie algorytmow. Mimo niewątpliwie intensywnego rozwoju tego nowego obszaru wiedzy jego rezultaty wciąz pozostają dośc hermetyczne i nieczytelne dla szerszego ogolu odbiorcow. Jest to wynikiem silnie interdyscyplinarnego charakteru dziedziny, wymagającej od czytelnika znajomości szeregu pozornie niezwiązanych ze sobą faktow z zakresu informatyki (m.in. teorii algorytmow, modeli formalnych obliczen), matematyki (w tym algebry abstrakcyjnej i teorii liczb) oraz podstaw fizyki kwantowej. Niniejsze opracowanie stawia sobie za cel odczarowanie tej dziedziny, precyzyjnie selekcjonując material potrzebny do zrozumienia pojec obliczenia kwantowego, analizy kwantowych algorytmow oraz wprowadzając aparat formalny pozwalający na dalsze samodzielne studiowanie literatury. Dolozono tez wszelkich staran, aby uczynic te ksiązke spojną, zamknietą konstrukcją tematyczną, niewymagającą od czytelnika stykającego sie po raz pierwszy z informatyką kwantową poszukiwania pelniejszych wyjaśnien niezbednych pojec i wątkow pobocznych, ani tez przyjmowania na wiare wykorzystywanych faktow.
Fizyka ma dwa rozdzielne składniki: rachunkowy — równania, wartości liczbowe i przewidywania — oraz interpretacyjny, który rozstrzyga, co w formalizmie uznaje się za byt fizyczny, a co jedynie za konwencję opisu. Praca proponuje program podstawień pojęciowych: alternatywną ramę interpretacyjną, która może zastąpić obecnie używaną bez zmiany choćby jednego równania i jednej wartości liczbowej. Konkurencja między nimi rozgrywa się wyłącznie na poziomie kosztu pojęciowego, przy identycznej treści formalnej i mocy predykcyjnej. Rozjazdy w przewidywaniach pojawiają się tylko tam, gdzie standard wychodzi poza dane i przechodzi do ekstrapolacji — i tylko w tym obszarze program poddaje się falsyfikacji. Tekst pokazuje cztery znane łaty teorii dyfrakcji jako ślady jednego ukrytego założenia, przedstawia dwa przypadki rozpuszczenia problemu przez analizę pojęciową (pseudopytanie o wartość c oraz program kwantowania grawitacji), a kończy ośmiopunktowym porównaniem ontologii, pięcioma tanimi propozycjami testów empirycznych i rejestrem granic programu. Wersja v5 (2 września 2026) — zmiany względem v4: [Z5] i O1 — ciemna materia wycofana jako byt ("materia przedkwarkowa") i przepisana jako skutek odczytania przestrzeni bez uwzględnienia lokalnych warunków, z zasłoną wytworzoną przez rozszerzanie i rachunkiem jej progu (powierzchnia zerowej grawitacji 1,40 Mpc i promień zerowej prędkości 1,01 Mpc dla Grupy Lokalnej); jedno zdanie w 5.5 (byt jako relacja czytana przez obie strony). Rachunki, liczby i zaproszenia Z1–Z4 bez zmian. Mechanizm i rachunek: rejestr analityczny, DOI 10.5281/zenodo.22226381, §14.
„Nowa dyscyplina: informatyka kwantowa, której podstawy przedstawia Michel Le Bellac jest pełna niespodzianek i chwilami wydaje się zahaczać o paradoks. Musimy przyzwyczaić nasze umysły do jej reguł i zasad, które wydają nam się dziwne. Świat fizyczny nie jest taki, jak zakładała informatyka klasyczna, gdy powstawała w połowie XX-go wieku (kopiowanie informacji bez ograniczeń, informacji zlokalizowanej itd.), ale światem bardziej subtelnym – być może zrozumiemy, że nie jest on bardziej skomplikowany, co z talentem i kompetencją przekazuje nam ta książka.” /Ze wstępu/ Przystępna prezentacja teorii informacji kwantowej, która opisuje teoretyczne założenia informatyki kwantowej. Nauka ta zajmuje się wykorzystaniem zjawisk kwantowych do szybszego przesyłania i przetwarzania informacji, a także bezpieczeństwa jej przekazu niemożliwego do osiągnięcia za pomocą dotychczas wykonywanych metod i urządzeń. W książce omówiono: - podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej, - pojęcie bitu kwantowego - kubitu, - obliczenia kwantowe, - możliwości fizycznej realizacji komputerów kwantowych. Książka napisana jest prostym językiem, a do jej zrozumienia potrzebna jest jedynie znajomość algebry liniowej oraz podstaw mechaniki kwantowej. Podręcznik adresowany jest do fizyków, informatyków i matematyków, którzy chcą poznać nowo rodzącą się naukę jaką jest informatyka kwantowa.