En un futuro relativamente lejano, ¿la computación cuántica hará obsoleta la teoría del caos?

Analicemos algunas cosas primero porque la respuesta a su pregunta es en realidad un sí. Pero tengo que dar una buena noción y algunos puntos válidos.

Efecto mariposa

El efecto mariposa es un espléndido ejemplo en este caso. Es un simplón pero muy complicado cuando se trata de detalles. El efecto mariposa te dice que el factor más pequeño en el medio ambiente, la perturbación más pequeña, no importa cuán humilde sea, puede decidir si va a llover. Imagina la maravilla, un ala de mariposas. Ahora preguntaste que la teoría del caos será obsoleta, es una posibilidad muy fuerte, déjame describirte lo que puede hacer una computadora cuántica: la cosa puede calcular en un segundo, la cantidad de procesos, igual a los átomos en el universo. Además, incluso puede darle la mejor solución después de comparar esos procesos. Y ahí es donde realmente comienza.

Tal poder divino que ahora es una maravilla, una máquina que Omni-Potente, ¿no puede calcular la aleatoriedad en un área determinada del universo, o en un planeta, por ejemplo? Creo que puede si se programa correctamente. Hay un ejemplo reciente. El sistema D-Wave 2X ™ es un buen ejemplo. Para darle un ejemplo plausible de lo que puede hacer en el mundo real, tomé algunas líneas del enlace que compartí:

Para programar el sistema, el usuario asigna un problema a la búsqueda del “punto más bajo en un vasto paisaje”, que corresponde al mejor resultado posible. El procesador considera todas las posibilidades simultáneamente para determinar la energía más baja requerida para formar esas relaciones. Debido a que una computadora cuántica es probabilística en lugar de determinista, la computadora devuelve muchas respuestas muy buenas en un corto período de tiempo: 10,000 respuestas en un segundo. Esto le brinda al usuario no solo la solución óptima o una sola respuesta, sino también otras alternativas para elegir.

Tutoriales | D-Wave Systems también es un muy buen recurso para el aprendizaje. Puedo entrar en detalles sangrientos aquí, ya que sé mucho. Pero te aconsejo que realmente entiendas que tienes que leer, leer y leer.

Esta pequeña cosa innovadora, no muy extravagante puede resolver el caos por ti, ya está siendo programada. Python es un lenguaje de elección para ti. Considera tu auto infectado con maravilla.

La respuesta simple sería no.

No importa si es una computadora cuántica o una computadora tradicional. El acto de medir las entradas cambiaría las entradas aunque sea un poco, un pequeño cambio en la entrada cambiaría los resultados; Esa es la definición de la teoría del caos.

Para darle un ejemplo, intente determinar la posición de todas las mariposas y coloque varias cámaras para hacer clic en sus imágenes. Ahora debido a la cámara hay más mariposas. Entonces pones más cámaras.

Supongamos que de alguna manera logran poner la cámara, pero el flash de la cámara y las mariposas se marearon y comenzaron a aletear de manera diferente.

También con cada variable hay lógica difusa involucrada. En otras palabras, incluso si conoces el estado actual de un sistema, el resultado no es determinista. Por ejemplo, lanzar una moneda y determinar si vendría la cabeza o la cola. Lo ideal sería conocer la posición y el momento de cada partícula para determinar el resultado, pero la mecánica cuántica por naturaleza no permite medir la posición y el momento juntos.

En general, la teoría del caos termina teniendo que aplicarse prácticamente no porque no tengamos suficiente poder de cómputo para calcular los resultados, sino porque no podemos medir las condiciones iniciales con suficiente precisión. Entonces no.

Ese es ciertamente el caso de la meteorología, en la práctica. A menudo no está claro si incluso es posible hacer mediciones tan finamente como realmente las necesitaríamos para hacer predicciones precisas, ya que la mecánica cuántica entra en juego.

Por ejemplo, parece no estar claro si podríamos, incluso en principio, hacer mediciones lo suficientemente finas en el cerebro humano para hacer predicciones realmente útiles y altamente precisas sobre el comportamiento humano. Lo mismo puede ser cierto incluso del clima.

Como Roger Penrose señala en Shadows of the Mind , es sorprendentemente fácil encontrar situaciones en las que tendrías que superar el principio de incertidumbre para poder hacer predicciones útiles. Penrose da un ejemplo usando bolas de billar que cualquiera podría replicar, dada una mesa de billar y algunas bolas.

No.

Debido al caos, la teoría describe, entre otras cosas, la extrema sensibilidad a las condiciones iniciales.

Si está pensando en pronosticar el clima, por ejemplo, no importa cuán rápido sea la computadora, no podemos instrumentar cada molécula de aire. Tenemos un número finito de barógrafos y un límite inferior en la resolución de las mediciones. No podemos sincronizar perfectamente las mediciones en todo el planeta. (Somos asombrosamente buenos en ambos, pero nunca podemos ser lo suficientemente buenos)

Un error de medio bit en la medición, un error de medio nanosegundo en la simultaneidad, son suficientes para repetir un pronóstico totalmente inexacto en todo el mundo en semanas o incluso días.

No. Creo que la computación cuántica proporcionaría una mayor verificación de la teoría del caos.

La computación cuántica dará como resultado la producción de grandes cantidades de datos. La computación cuántica revelaría las propiedades de una cierta curva como se describe en el siguiente artículo:

https://en.wikipedia.org/wiki/Qu

La computación cuántica de uso general podría nunca ser posible. Solo los tipos muy especiales de cálculos de problemas parecen ser adecuados.

Y aun así, la cifra global proporcionada por las estadísticas, la teoría del caos, el análisis modal, etc., sigue siendo muy útil. La simulación a ciegas resuelve alguna pregunta práctica, pero no la comprensión. (¿O tal vez pienses que la comprensión ya no es útil? 🙂)