Если в первом промышленном процессоре Intel 4004 было всего 2300 транзисторов, то в современных Pentium IV их уже более 55 млн., а в новом процессоре их число превысит 100 млн.
Сам Мур, впрочем, полагал, что конец этой закономерности может положить сама природа: едва ли можно создать микрочипы, размеры элементов которых будут менее 0,25 микрона. И хотя он несколько ошибся: 90-нанометровый транзистор — уже третье «размерное» поколение после чипов, созданных по технологии 0,25 микрона еще пять лет назад, — уже действительно виден предел. Еще чуть-чуть — и мы попадаем в диапазон атомных размеров, где все подчиняется необычным квантовым правилам.
А открытие, о котором сообщил журнал «New Scientist», было сделано, можно сказать, на кончике пера, точнее даже — в голове одного из теоретиков. Ход его рассуждений был примерно таким.
Как известно, любая частица — будь то электрон или фотон — способна переносить один бит информации. Так что если научиться манипулировать частицами, которые то и дело пронизывают космическое пространство, можно будет выполнять любые расчеты. Именно этого и хотят добиться ученые, замыслившие построить так называемый квантовый компьютер.
«При этом очевидно, что предельный компьютер — это такой, в котором задействованы все частицы Вселенной, — рассуждал Сет Ллойд, специалист в области квантовых вычислений, работающий в Массачусетском технологическом институте. — Вот я и подумал, что неплохо было узнать его возможности».
Для начала он рассчитал, что количество частиц во Вселенной, а стало быть, и общее количество информации, которое они смогут хранить, составляет 1090 бит. Число логических операций, которые могут быть произведены над этими битами, зависит от имеющейся энергии, необходимой для выполнения операций, скорости света, влияющей на быстроту перемещения информации, и времени работы — то есть от возраста Вселенной.
Проделав необходимые вычисления, ученый получил максимальное количество логических операций, которое могла выполнить Вселенная с момента Большого взрыва, — около 10120. Такая величина куда больше гугола — фантастического числа, придуманного математиками и составляющего «всего» 10100.
Для сравнения: количество бит, которое может быть сохранено всеми компьютерами Земли, ныне составляет около 1021, а число выполненных логических операций едва дотягивает до 1030 — лишь малая толика теоретического максимума.
У идеи Ллойда есть любопытный философский подтекст.
Если Вселенная — огромный компьютер, то все, что внутри ее, включая нас, — часть вычислительного процесса. Или его продукт. А где же программист? Сам ученый не рискует намекать на Господа Бога. По его мнению, случайные колебания на квантовом уровне и есть тот самый набор исходных данных, программирующих Вселенную так, чтобы она создавала сложные структуры, включая живые существа.
Ученый сравнивает этот процесс с известной задачей из теории вероятностей. Представим, что миллион обезьян случайным образом нажимают на клавиши компьютера. «Шансы того, что они напечатают, скажем, первый миллиард цифр последовательности числа «пи», ничтожно малы, — считает Ллойд. — Однако при этом вероятность ввести в компьютер программу, которая сама вычислит нужное значение, значительно выше, поскольку такая программа весьма проста»…
Публикацию подготовил С.НИКОЛАЕВ
Водородная энергетика Исландии
Среди специалистов давно уже ходят разговоры о том, что запасы нефти на нашей планете подходят к концу и надо бы что-то придумать. Многие видят выход в переходе с углеводородного горючего — бензина, соляра и т. д. на чистый водород. Вот какой эксперимент по освоению этого вида топлива затеян в Исландии.
Обычно, когда речь заходит об этом небольшом государстве на севере Европы, прежде всего вспоминают о том, что именно исландцы первыми в мире поставили себе на службу геотермальные источники. Электроэнергией и теплом жителей этого острова обеспечивают несколько станций, которые используют выходящую из недр горячую воду и пар.