Георгий Жуков – Квантовая этика (страница 2)
Постулат третий о запутанности моральных агентов. Моральные агенты, вступающие в значимые отношения, образуют запутанные системы, где состояние одного не может быть описано независимо от состояния другого. Это проявляется в феноменах эмпатии, коллективной ответственности, моральной солидарности. Изменение морального состояния одного агента мгновенно влияет на состояния всех агентов, с которыми он запутан.
Постулат четвертый об эволюционном закреплении. Способность к квантово подобному моральному выбору закреплена эволюционно как адаптивный механизм, позволяющий биологическим и социальным системам гибко реагировать на изменчивую и неопределенную среду. Конкретное наполнение моральных состояний определяется культурой и индивидуальным опытом, но сам механизм суперпозиции и коллапса является видовой характеристикой Homo sapiens.
Постулат пятый о принципиальной неалгоритмизуемости на классических вычислителях. Классические компьютеры, основанные на бинарной логике и детерминированных алгоритмах, принципиально не способны моделировать квантово подобный моральный выбор, поскольку не могут находиться в суперпозиции этических состояний. Они могут лишь имитировать результаты такого выбора, но не воспроизводить сам процесс.
Последний постулат имеет решающее значение для основной задачи настоящей книги. Если моральный выбор действительно является квантово подобным процессом, то для его алгоритмизации необходимы компьютеры, способные находиться в суперпозиции состояний. Такие компьютеры существуют это квантовые компьютеры, созданные усилиями физиков и инженеров в последние годы.
1.5. От теории к эксперименту
Формулировка КЭТМ ставит перед научным сообществом ряд задач, которые могут и должны быть решены экспериментально. Во-первых, необходимо проверить, действительно ли процесс морального выбора у человека демонстрирует статистические закономерности, характерные для квантовых систем (например, интерференционные эффекты при последовательном предъявлении дилемм). Во-вторых, требуется исследовать возможность создания искусственных квантовых систем, моделирующих моральный выбор. В третьих, необходимо разработать методы программирования таких систем, позволяющие задавать им желаемые этические параметры.
Первая задача относится скорее к области нейронауки и экспериментальной психологии. Вторая и третья составляют предмет настоящего исследования. Современное состояние квантовых вычислений, которое будет подробно рассмотрено в следующей главе, позволяет приступить к их решению уже сегодня.
Я глубоко убежден, что КЭТМ открывает новые перспективы не только для понимания человеческой морали, но и для создания этически ответственного искусственного интеллекта. Если мы сможем запрограммировать квантовые компьютеры на моральный выбор, мы получим системы, которые не просто имитируют человеческие решения, но реализуют тот же фундаментальный механизм, который лежит в основе человеческой этики. Такие системы будут не "моральными машинами" в кавычках, а подлинными моральными агентами, способными к автономному этическому выбору.
Разумеется, это ставит огромные философские и этические вопросы, которые будут рассмотрены в пятой главе. Но, прежде чем обсуждать риски и ограничения, необходимо понять, возможно ли это технически. Ответу на этот вопрос посвящены следующие главы настоящей книги.
Глава 2. Современное состояние квантовых вычислений
2.1. Краткая история развития квантовых вычислений
Идея использования квантовых эффектов для вычислений восходит к работам Ричарда Фейнмана и Юрия Манина в начале 1980 х годов. Фейнман обратил внимание на то, что моделирование квантовых систем на классических компьютерах сталкивается с принципиальными трудностями: объем необходимых вычислений растет экспоненциально с размером системы. Единственный способ адекватно моделировать квантовую реальность использовать квантовый компьютер.
В 1985 году Дэвид Дойч сформулировал концепцию универсального квантового компьютера и показал, что он может решать некоторые задачи принципиально быстрее классического. В 1994 году Питер Шор предложил алгоритм факторизации больших чисел, представляющий угрозу для современных криптосистем. В 1996 году Лов Гровер разработал алгоритм квантового поиска. Эти теоретические прорывы стимулировали интенсивные исследования по практической реализации квантовых компьютеров.
Долгое время создание работающего квантового компьютера считалось задачей далекого будущего. Слишком велики были технические трудности: кубиты чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям, время когерентности (сохранения квантового состояния) крайне мало, ошибки при операциях накапливаются. Однако последние пять лет принесли революционные изменения.
2.2. Современные типы квантовых процессоров
На сегодняшний день существует несколько конкурирующих технологических платформ для создания квантовых компьютеров. Каждая имеет свои преимущества и недостатки, и каждая уже достигла уровня, позволяющего проводить содержательные эксперименты.
Сверхпроводниковые кубиты. Эта технология является наиболее развитой и коммерчески доступной. Кубиты реализуются в виде сверхпроводящих контуров с джозефсоновскими переходами. Напряжение и ток в таких контурах квантуются, что позволяет использовать их в качестве двухуровневых квантовых систем.
Особого внимания заслуживают разработки НИТУ МИСИС и Госкорпорации "Росатом", представленные в 2026 году. Созданный ими 16 кубитный компьютер на архитектуре флаксониумов демонстрирует впечатляющие характеристики: точность двухкубитных операций 99,4%, точность однокубитных операций 99,8%. Это промышленный прототип, доступный для экспериментов по программированию. Флаксониумы отличаются от других типов сверхпроводниковых кубитов большей устойчивостью к флуктуациям магнитного поля, что критически важно для масштабирования системы.
Кубиты на нейтральных атомах. Эта технология основана на удержании отдельных атомов в оптических ловушках и манипуляции их квантовыми состояниями с помощью лазеров. Преимущество подхода в том, что все атомы идентичны, что упрощает производство и масштабирование.
Университет Колумбии в 2026 году сообщил о революционном прорыве в этой области. Разработанная технология метаповерхностных оптических пинцетов позволяет создавать массивы из 360 000 потенциальных позиций для кубитов, причем экспериментально уже захвачено 1000 атомов стронция. Это открывает путь к системам с десятками тысяч кубитов, необходимым для моделирования сложных этических систем. Метаповерхности ультратонкие структуры с наноразмерными элементами позволяют формировать произвольные конфигурации оптических ловушек с высокой точностью и эффективностью.
Спиновые кубиты на квантовых точках. Эта технология использует полупроводниковые структуры, где отдельные электроны или ядра атомов удерживаются в потенциальных ямах квантовых точках. Спин электрона или ядра служит носителем квантовой информации.
Институт физики полупроводников СО РАН добился значительных успехов в этом направлении. Исследователям удалось увеличить время жизни квантового состояния на порядок и минимизировать погрешность двухкубитовых операций. Это важно для практических применений, поскольку большое время когерентности позволяет проводить сложные многошаговые вычисления.
Ионные и фотонные кубиты. Российская дорожная карта по квантовым вычислениям, координируемая "Росатомом", включает создание прототипов на всех четырех основных платформах. Ионные процессоры используют отдельные ионы в ловушках, фотонные фотоны как носители информации. Каждая платформа имеет свою специализацию: ионные лучше подходят для хранения информации, фотонные для передачи.
2.3. Ключевые характеристики для программирования морали
Для нашей задачи программирования морали важны определенные технические характеристики квантовых процессоров.
Количество кубитов. Чем больше кубитов, тем более сложные этические системы можно моделировать. Система из n кубитов может находиться в суперпозиции 2^n состояний. Для моделирования простой этической дилеммы с двумя базовыми состояниями достаточно одного кубита. Для моделирования дилеммы с четырьмя возможными исходами нужно два кубита. Однако реальные этические ситуации включают множество факторов и требуют большего числа кубитов. 16 кубитов дают 65536 возможных состояний, что достаточно для большинства простых и средних по сложности дилемм. Технология метаповерхностных пинцетов обещает в перспективе тысячи кубитов, что позволит моделировать целые социальные системы.
Точность операций. Для получения надежных результатов необходима высокая точность квантовых операций. 99,8% для однокубитных и 99,4% для двухкубитных операций, достигнутые в российском процессоре, являются вполне достаточными для экспериментальных целей. Ошибки накапливаются, но современные методы коррекции ошибок позволяют с ними справляться.
Время когерентности. Время, в течение которого кубит сохраняет квантовое состояние, должно быть достаточным для выполнения всей последовательности операций. Спиновые кубиты на квантовых точках с увеличенным временем жизни особенно перспективны для сложных многошаговых алгоритмов.