♾️Математик, который доказал, что математику нельзя доказать до конца
В 1931 году двадцатипятилетний австрийский логик Курт Гёдель опубликовал результат, который перевернул представления о самих основаниях математики. До него существовала надежда, во многом связанная с программой Давида Гильберта, построить единую формальную систему аксиом, из которой можно было бы механически вывести все истинные утверждения арифметики и доказать, что система никогда не приведёт к противоречию.
Гёдель показал, что эта надежда в принципе неосуществима. Его первая теорема о неполноте утверждает: в любой достаточно богатой формальной системе, способной описывать обычную арифметику натуральных чисел, всегда найдётся утверждение, которое истинно, но не может быть доказано средствами этой самой системы. Вторая теорема идёт дальше: такая система не способна доказать даже собственную непротиворечивость, опираясь только на свои же аксиомы.
Хитрость доказательства в приёме, который сейчас называют гёделевской нумерацией. Гёдель придумал способ закодировать любое математическое утверждение, включая утверждения о доказательствах, в виде обычного числа. Это позволило построить фразу, которая на языке чисел буквально говорит о самой себе: «это утверждение не может быть доказано». Если бы такое утверждение было доказуемо, система оказалась бы противоречивой. Если оно недоказуемо, то оно истинно, но недостижимо изнутри системы. Приём напоминает старый парадокс лжеца, только облечённый в строгую математическую форму, устойчивую к любым попыткам от него отмахнуться.
Теоремы Гёделя не означают, что математика ненадёжна. Они означают, что у любой достаточно мощной формальной системы всегда есть границы, а полнота и непротиворечивость одновременно недостижимы.
Почему это важно: Теоремы Гёделя заложили основу теории вычислимости и напрямую связаны с современными вопросами о принципиальных ограничениях любых алгоритмов, включая алгоритмы искусственного интеллекта.
За пределами формул/Beyond the Formulas
В 1931 году двадцатипятилетний австрийский логик Курт Гёдель опубликовал результат, который перевернул представления о самих основаниях математики. До него существовала надежда, во многом связанная с программой Давида Гильберта, построить единую формальную систему аксиом, из которой можно было бы механически вывести все истинные утверждения арифметики и доказать, что система никогда не приведёт к противоречию.
Гёдель показал, что эта надежда в принципе неосуществима. Его первая теорема о неполноте утверждает: в любой достаточно богатой формальной системе, способной описывать обычную арифметику натуральных чисел, всегда найдётся утверждение, которое истинно, но не может быть доказано средствами этой самой системы. Вторая теорема идёт дальше: такая система не способна доказать даже собственную непротиворечивость, опираясь только на свои же аксиомы.
Хитрость доказательства в приёме, который сейчас называют гёделевской нумерацией. Гёдель придумал способ закодировать любое математическое утверждение, включая утверждения о доказательствах, в виде обычного числа. Это позволило построить фразу, которая на языке чисел буквально говорит о самой себе: «это утверждение не может быть доказано». Если бы такое утверждение было доказуемо, система оказалась бы противоречивой. Если оно недоказуемо, то оно истинно, но недостижимо изнутри системы. Приём напоминает старый парадокс лжеца, только облечённый в строгую математическую форму, устойчивую к любым попыткам от него отмахнуться.
Теоремы Гёделя не означают, что математика ненадёжна. Они означают, что у любой достаточно мощной формальной системы всегда есть границы, а полнота и непротиворечивость одновременно недостижимы.
Почему это важно: Теоремы Гёделя заложили основу теории вычислимости и напрямую связаны с современными вопросами о принципиальных ограничениях любых алгоритмов, включая алгоритмы искусственного интеллекта.
За пределами формул/Beyond the Formulas
⚡4
Уж очень заинтересовал меня данный ученый, захотелось узнать побольше о нем, о его биографии, сегодня будет пост-продолжение о нем. Надеюсь вы обрадовались, а не огорчились ;) Если вам также интересно, как и мне, то вот его биография, поверьте, жизнь его была полна увлекательных моментов)) Точно стоит прочитать 💯
Но широкой публике Гёдель также известен как друг и собеседник Эйнштейна.Оба этих выдающихся учёных провели свои последние годы в Институте перспективных исследований (Institute for Advanced Study) в Принстоне. Под конец жизни Альберт Эйнштейн признавался, что приходит в Институт только ради бесед с Куртом Гёделем. Вдвоём они наворачивали круги вокруг пруда в институтском лесопарке, рассуждая о боге и путешествиях во времени.
Ждем, когда же Голливуд снимет о Курте Гёделе фильм. Гуманитарии любят истории о сумасшедших математиках. Среди баек о его жизни можно отыскать уйму кинематографичных событий. Не меньше, чем в байках о директоре Института перспективных исследований Роберте Оппенгеймере. Например, как Гёдель с женой убегали от нацистов с письмом-предупреждением для Эйнштейна об атомной программе Гитлера. Зимой 1940 года из Вены в Принстон они добирались восточным путём через Латвию, Москву, Транссиб, Владивосток, Японию и Сан-Франциско. Но письмо не потребовалось: Эйнштейн уже был в курсе и уже предупредил президента Рузвельта, а к созданию бомбы Гёделя не подпустили.
Или известная байка о том, как в 1947 году Гёдель получал американское гражданство. На экзамене он заартачился, отказываясь присягать Конституции США, в которой он нашёл логическую ошибку, позволяющую совершенно легально превратить американскую демократию в фашистскую диктатуру. Юристы до сих пор спорят, в чём именно состоит «лазейка Гёделя». Эйнштейн, который присутствовал в качестве свидетеля, убедил своего друга, что математическая логика не всегда совместима с реальной жизнью, и упросил судью Филипа Формана, который хорошо знал Эйнштейна, выдать непутёвому Гёделю его гражданство. На камеру этот момент не попал, так что пусть будет фото 1951 года, когда Эйнштейн вручает Гёделю премию имени себя.
Но из всех баек о Гёделе мне больше всего запомнился трагический конец великого логика. С годами у Гёделя развился панический страх, что его хотят отравить – правительство или инопланетяне – не важно. Он отказывался есть пищу, приготовленную кем-либо, кроме его жены. Жене он, значит, доверял, но она должна была попробовать свою стряпню сама, прежде чем он отваживался её съесть.
В своё время родители Курта была против его брака с Аделью Нимбурски, потому что Адель была старше его на 6 лет, разведена и работала танцовщицей в кабаре. Вот тут можно поспорить: кто-то говорит, что это очень логичный выбор для математика, а науку можно и с Эйнштейном обсудить. Но все же решение о браке не принимается логикой, иначе Гёдель женился бы на своей теореме. В общем, все гадали, почему гений захотел жениться на обычной женщине, а никто не спросил, почему нормальная женщина согласилась выйти замуж за гения. Как бы то ни было, в 1938 году, через десять лет после знакомства, Курт и Адель поженились и прожили в браке сорок лет до самой его смерти.
Но с ума Гёдель сошёл не из-за брака. Он попадал в психиатрическую лечебницу ещё в 1936 году, когда у него случился нервный срыв после того, как лидер Венского кружка философ Мориц Шлик, чьи семинары Гёдель посещал, был убит своим бывшим аспирантом. С тех пор у Гёделя и развилась паранойя насчёт отравления. Пишут, что Гёдель верил в жизнь после смерти, ангелов и демонов, но отправиться к ним не спешил. А самым любимым его фильмом был «Белоснежка и семь гномов» – тот самый с отравленным яблоком.
Подозреваю, что Адель было непросто жить вместе со скатывающимся в безумие гением. Коллеги Гёделя относились к ней снисходительно, как к человеку не из интеллектуальной среды. Но Адель гордилась, что она жена настоящего профессора. И без неё Курт вообще не выжил бы. Только с её поддержкой он справлялся со своей паранойей насчёт отравления.
Но широкой публике Гёдель также известен как друг и собеседник Эйнштейна.Оба этих выдающихся учёных провели свои последние годы в Институте перспективных исследований (Institute for Advanced Study) в Принстоне. Под конец жизни Альберт Эйнштейн признавался, что приходит в Институт только ради бесед с Куртом Гёделем. Вдвоём они наворачивали круги вокруг пруда в институтском лесопарке, рассуждая о боге и путешествиях во времени.
Ждем, когда же Голливуд снимет о Курте Гёделе фильм. Гуманитарии любят истории о сумасшедших математиках. Среди баек о его жизни можно отыскать уйму кинематографичных событий. Не меньше, чем в байках о директоре Института перспективных исследований Роберте Оппенгеймере. Например, как Гёдель с женой убегали от нацистов с письмом-предупреждением для Эйнштейна об атомной программе Гитлера. Зимой 1940 года из Вены в Принстон они добирались восточным путём через Латвию, Москву, Транссиб, Владивосток, Японию и Сан-Франциско. Но письмо не потребовалось: Эйнштейн уже был в курсе и уже предупредил президента Рузвельта, а к созданию бомбы Гёделя не подпустили.
Или известная байка о том, как в 1947 году Гёдель получал американское гражданство. На экзамене он заартачился, отказываясь присягать Конституции США, в которой он нашёл логическую ошибку, позволяющую совершенно легально превратить американскую демократию в фашистскую диктатуру. Юристы до сих пор спорят, в чём именно состоит «лазейка Гёделя». Эйнштейн, который присутствовал в качестве свидетеля, убедил своего друга, что математическая логика не всегда совместима с реальной жизнью, и упросил судью Филипа Формана, который хорошо знал Эйнштейна, выдать непутёвому Гёделю его гражданство. На камеру этот момент не попал, так что пусть будет фото 1951 года, когда Эйнштейн вручает Гёделю премию имени себя.
Но из всех баек о Гёделе мне больше всего запомнился трагический конец великого логика. С годами у Гёделя развился панический страх, что его хотят отравить – правительство или инопланетяне – не важно. Он отказывался есть пищу, приготовленную кем-либо, кроме его жены. Жене он, значит, доверял, но она должна была попробовать свою стряпню сама, прежде чем он отваживался её съесть.
В своё время родители Курта была против его брака с Аделью Нимбурски, потому что Адель была старше его на 6 лет, разведена и работала танцовщицей в кабаре. Вот тут можно поспорить: кто-то говорит, что это очень логичный выбор для математика, а науку можно и с Эйнштейном обсудить. Но все же решение о браке не принимается логикой, иначе Гёдель женился бы на своей теореме. В общем, все гадали, почему гений захотел жениться на обычной женщине, а никто не спросил, почему нормальная женщина согласилась выйти замуж за гения. Как бы то ни было, в 1938 году, через десять лет после знакомства, Курт и Адель поженились и прожили в браке сорок лет до самой его смерти.
Но с ума Гёдель сошёл не из-за брака. Он попадал в психиатрическую лечебницу ещё в 1936 году, когда у него случился нервный срыв после того, как лидер Венского кружка философ Мориц Шлик, чьи семинары Гёдель посещал, был убит своим бывшим аспирантом. С тех пор у Гёделя и развилась паранойя насчёт отравления. Пишут, что Гёдель верил в жизнь после смерти, ангелов и демонов, но отправиться к ним не спешил. А самым любимым его фильмом был «Белоснежка и семь гномов» – тот самый с отравленным яблоком.
Подозреваю, что Адель было непросто жить вместе со скатывающимся в безумие гением. Коллеги Гёделя относились к ней снисходительно, как к человеку не из интеллектуальной среды. Но Адель гордилась, что она жена настоящего профессора. И без неё Курт вообще не выжил бы. Только с её поддержкой он справлялся со своей паранойей насчёт отравления.
А так же требовал держать окно дома открытым круглый год, так как боялся ядовитых испарений от холодильника. На улицу выходил только в лыжной маске, закрывающей нос, и отказался поехать в Белый дом, где президент Джеральд Форд хотел вручить ему Национальную научную медаль, так как боялся заразиться.
Но однажды Адель сама заболела и попала в больницу. Оставшись дома один, Гёдель просто перестал есть. Его тоже госпитализировали, но никак не могли заставить есть, и через две недели Курт Гёдель умер от истощения, вызванного расстройством личности. Перед смертью он исхудал до 65 фунтов (29 кг). Ужасно нелогичная кончина для величайшего логика со времён Аристотеля: так боялся отравления, что принял мучительную смерть от голода. Адель Гёдель пережила мужа на три года.
Но однажды Адель сама заболела и попала в больницу. Оставшись дома один, Гёдель просто перестал есть. Его тоже госпитализировали, но никак не могли заставить есть, и через две недели Курт Гёдель умер от истощения, вызванного расстройством личности. Перед смертью он исхудал до 65 фунтов (29 кг). Ужасно нелогичная кончина для величайшего логика со времён Аристотеля: так боялся отравления, что принял мучительную смерть от голода. Адель Гёдель пережила мужа на три года.
💘2
👩🏻🏫Математик, которая «обогнала» Ньютона в споре, о котором сам Ньютон не подозревал
В марте 2016 года украинский математик Марина Вязовская, тогда постдок Берлинского университета имени Гумбольдта, а сейчас профессор Швейцарской высшей технической школы Лозанны, решила задачу, которая оставалась открытой больше ста лет: как наиболее плотно упаковать одинаковые шары не в привычном трёхмерном пространстве, а в восьмимерном.
Задача об упаковке шаров кажется интуитивно простой: в двух и трёх измерениях легко представить, как шары укладываются пирамидкой, точно так же продавцы веками складывают апельсины. Но чем выше размерность пространства, тем труднее находить и доказывать оптимальное решение: с ростом числа измерений количество возможных вариантов упаковки растёт astronomически, а геометрическая интуиция человека, привыкшего жить в трёх измерениях, попросту перестаёт работать.
Вязовская нашла доказательство неожиданно коротким и элегантным способом. Она показала, что решётка E8, особая, чрезвычайно симметричная структура, известная математикам с XIX века, даёт самую плотную из возможных упаковок шаров именно в восьми измерениях. Ключевую роль в доказательстве сыграли не геометрические методы, а модулярные формы, инструмент из теории чисел, обычно далёкой от задач об упаковке. Доказательство заняло всего 23 страницы. Через несколько дней Вязовская вместе с коллегами, Генри Коном, Абхинавом Кумаром, Стивеном Миллером и Данилой Радченко, тем же методом решила аналогичную задачу для 24 измерений, для решётки Лича.
За эти два результата в 2022 году Вязовской вручили Филдсовскую медаль, самую престижную награду в математике. Она стала второй женщиной за всю историю премии, получившей эту награду, после иранского математика Марьям Мирзахани в 2014 году.
Почему это важно: Решётки E8 и Лича, доказанно самые эффективные способы упаковки в своих размерностях, уже используются в теории кодов, исправляющих ошибки при передаче данных, а значит работа Вязовской связывает чистую математику с надёжностью спутниковой связи и цифровых каналов передачи информации.
За пределами формул/Beyond the Formulas
В марте 2016 года украинский математик Марина Вязовская, тогда постдок Берлинского университета имени Гумбольдта, а сейчас профессор Швейцарской высшей технической школы Лозанны, решила задачу, которая оставалась открытой больше ста лет: как наиболее плотно упаковать одинаковые шары не в привычном трёхмерном пространстве, а в восьмимерном.
Задача об упаковке шаров кажется интуитивно простой: в двух и трёх измерениях легко представить, как шары укладываются пирамидкой, точно так же продавцы веками складывают апельсины. Но чем выше размерность пространства, тем труднее находить и доказывать оптимальное решение: с ростом числа измерений количество возможных вариантов упаковки растёт astronomически, а геометрическая интуиция человека, привыкшего жить в трёх измерениях, попросту перестаёт работать.
Вязовская нашла доказательство неожиданно коротким и элегантным способом. Она показала, что решётка E8, особая, чрезвычайно симметричная структура, известная математикам с XIX века, даёт самую плотную из возможных упаковок шаров именно в восьми измерениях. Ключевую роль в доказательстве сыграли не геометрические методы, а модулярные формы, инструмент из теории чисел, обычно далёкой от задач об упаковке. Доказательство заняло всего 23 страницы. Через несколько дней Вязовская вместе с коллегами, Генри Коном, Абхинавом Кумаром, Стивеном Миллером и Данилой Радченко, тем же методом решила аналогичную задачу для 24 измерений, для решётки Лича.
За эти два результата в 2022 году Вязовской вручили Филдсовскую медаль, самую престижную награду в математике. Она стала второй женщиной за всю историю премии, получившей эту награду, после иранского математика Марьям Мирзахани в 2014 году.
Почему это важно: Решётки E8 и Лича, доказанно самые эффективные способы упаковки в своих размерностях, уже используются в теории кодов, исправляющих ошибки при передаче данных, а значит работа Вязовской связывает чистую математику с надёжностью спутниковой связи и цифровых каналов передачи информации.
За пределами формул/Beyond the Formulas
❤1
⚽️Мяч чемпионата мира 2026 года собран всего из четырёх панелей, и математики от этого не в восторге
2 октября 2025 года компания Adidas представила Trionda, официальный мяч чемпионата мира по футболу 2026 года, который пройдёт в США, Канаде и Мексике. Главная техническая особенность мяча, в его основе лежат всего четыре панели. Для сравнения, у мяча предыдущего чемпионата, Al Rihla 2022 года, панелей было 20, а у классического мяча Telstar образца 1970 года, сделанного по схеме усечённого икосаэдра, 32.
Четыре панели тетраэдра, простейшего многогранника с четырьмя треугольными гранями, сами по себе дают фигуру, весьма далёкую от сферы: у тетраэдра самые плоские и угловатые грани среди всех платоновых тел. Чтобы приблизить форму к идеальному шару, инженеры изогнули края панелей, придав каждой грани выпуклость.
У такого решения есть математическая цена. Тетраэдр обладает группой вращательной симметрии порядка всего 12, то есть существует лишь 12 способов повернуть его так, чтобы он совпал сам с собой. У классического мяча на основе икосаэдра таких поворотов 60. Меньшая симметрия имеет прямое отношение к так называемому эффекту нэкла, непредсказуемому виляющему полёту мяча, который возникает, когда мяч летит почти без вращения: тогда неровности поверхности и швы обтекаются потоком воздуха неравномерно, и траектория становится хаотичной. Именно поэтому конструкторы мячей десятилетиями стремились к максимальной симметрии, и именно поэтому решение вернуться к тетраэдру, схема, которую в последний раз использовали для скандально непредсказуемого мяча Jabulani на чемпионате 2010 года, вызвало вопросы у специалистов по спортивной аэродинамике ещё до начала турнира.
Почему это важно:
Конструкция игрового мяча, это не только дизайн, но и прикладная задача из геометрии и аэродинамики, и то, сколько осей симметрии у фигуры, лежащей в основе мяча, способно напрямую повлиять на исход матчей самого популярного вида спорта в мире.
За пределами формул/Beyond the Formulas
2 октября 2025 года компания Adidas представила Trionda, официальный мяч чемпионата мира по футболу 2026 года, который пройдёт в США, Канаде и Мексике. Главная техническая особенность мяча, в его основе лежат всего четыре панели. Для сравнения, у мяча предыдущего чемпионата, Al Rihla 2022 года, панелей было 20, а у классического мяча Telstar образца 1970 года, сделанного по схеме усечённого икосаэдра, 32.
Четыре панели тетраэдра, простейшего многогранника с четырьмя треугольными гранями, сами по себе дают фигуру, весьма далёкую от сферы: у тетраэдра самые плоские и угловатые грани среди всех платоновых тел. Чтобы приблизить форму к идеальному шару, инженеры изогнули края панелей, придав каждой грани выпуклость.
У такого решения есть математическая цена. Тетраэдр обладает группой вращательной симметрии порядка всего 12, то есть существует лишь 12 способов повернуть его так, чтобы он совпал сам с собой. У классического мяча на основе икосаэдра таких поворотов 60. Меньшая симметрия имеет прямое отношение к так называемому эффекту нэкла, непредсказуемому виляющему полёту мяча, который возникает, когда мяч летит почти без вращения: тогда неровности поверхности и швы обтекаются потоком воздуха неравномерно, и траектория становится хаотичной. Именно поэтому конструкторы мячей десятилетиями стремились к максимальной симметрии, и именно поэтому решение вернуться к тетраэдру, схема, которую в последний раз использовали для скандально непредсказуемого мяча Jabulani на чемпионате 2010 года, вызвало вопросы у специалистов по спортивной аэродинамике ещё до начала турнира.
Почему это важно:
Конструкция игрового мяча, это не только дизайн, но и прикладная задача из геометрии и аэродинамики, и то, сколько осей симметрии у фигуры, лежащей в основе мяча, способно напрямую повлиять на исход матчей самого популярного вида спорта в мире.
За пределами формул/Beyond the Formulas
❤1
🎶😮Учёные заставили электроны играть в музыкальные стулья и получили новую фазу вещества
Помимо привычных твёрдого тела, жидкости и газа, физика знает десятки экзотических состояний вещества. Они проявляются только в особых условиях: при температурах, близких к абсолютному нулю, или в сверхсильных магнитных полях. В 2023 году команда физиков под руководством Тиграна Седракяна из Массачусетского университета в Амхерсте вместе с коллегами из Нанкинского и Пекинского университетов сообщила об открытии ещё одного такого состояния. Его назвали хиральным бозе-жидким состоянием.
Чтобы его получить, учёные создали устройство из двух сверхтонких полупроводниковых слоёв. Их разделял промежуток в несколько атомных диаметров. В верхнем слое свободно двигались электроны. В нижнем слое находились дырки, то есть места в кристаллической решётке, где не хватает электрона. Такие дырки ведут себя как частицы с положительным зарядом.
Исследователи намеренно нарушили баланс. Они сделали число дырок в нижнем слое неравным числу электронов в верхнем. Седракян сравнил этот эффект с игрой в музыкальные стулья. Частицам не хватает мест, и вместо предсказуемого поведения возникает так называемая кинетическая фрустрация.
Когда физики приложили к системе сильное магнитное поле, они зафиксировали необычное явление. На краю двухслойного устройства электроны и дырки начали двигаться с одинаковой скоростью в характерном спиральном режиме. Это и есть сигнатура нового состояния. Авторы статьи в Nature называют его также экситонным топологическим порядком.
У нового состояния есть необычные свойства. При охлаждении до абсолютного нуля возникающие в нём квазичастицы принимают одно и то же квантовое значение спина*. Они сохраняют его даже после столкновения с посторонней частицей. Сама система демонстрирует дальнодействующую квантовую запутанность. Это значит, что если ударить по одной частице, все остальные отреагируют одинаково, как будто удар пришёлся на каждую из них.
Почему это важно:
Топологические квантовые состояния считаются перспективными кандидатами для будущих квантовых компьютеров. Их особый порядок устойчив к мелким возмущениям и шуму, а это главный враг обычных квантовых битов. Фиксированное направление спина* в хиральном бозе-жидком состоянии может использоваться для безошибочного кодирования данных
За пределами формул/Beyond the Formulas
Помимо привычных твёрдого тела, жидкости и газа, физика знает десятки экзотических состояний вещества. Они проявляются только в особых условиях: при температурах, близких к абсолютному нулю, или в сверхсильных магнитных полях. В 2023 году команда физиков под руководством Тиграна Седракяна из Массачусетского университета в Амхерсте вместе с коллегами из Нанкинского и Пекинского университетов сообщила об открытии ещё одного такого состояния. Его назвали хиральным бозе-жидким состоянием.
Чтобы его получить, учёные создали устройство из двух сверхтонких полупроводниковых слоёв. Их разделял промежуток в несколько атомных диаметров. В верхнем слое свободно двигались электроны. В нижнем слое находились дырки, то есть места в кристаллической решётке, где не хватает электрона. Такие дырки ведут себя как частицы с положительным зарядом.
Исследователи намеренно нарушили баланс. Они сделали число дырок в нижнем слое неравным числу электронов в верхнем. Седракян сравнил этот эффект с игрой в музыкальные стулья. Частицам не хватает мест, и вместо предсказуемого поведения возникает так называемая кинетическая фрустрация.
Когда физики приложили к системе сильное магнитное поле, они зафиксировали необычное явление. На краю двухслойного устройства электроны и дырки начали двигаться с одинаковой скоростью в характерном спиральном режиме. Это и есть сигнатура нового состояния. Авторы статьи в Nature называют его также экситонным топологическим порядком.
У нового состояния есть необычные свойства. При охлаждении до абсолютного нуля возникающие в нём квазичастицы принимают одно и то же квантовое значение спина*. Они сохраняют его даже после столкновения с посторонней частицей. Сама система демонстрирует дальнодействующую квантовую запутанность. Это значит, что если ударить по одной частице, все остальные отреагируют одинаково, как будто удар пришёлся на каждую из них.
Почему это важно:
Топологические квантовые состояния считаются перспективными кандидатами для будущих квантовых компьютеров. Их особый порядок устойчив к мелким возмущениям и шуму, а это главный враг обычных квантовых битов. Фиксированное направление спина* в хиральном бозе-жидком состоянии может использоваться для безошибочного кодирования данных
За пределами формул/Beyond the Formulas
В XVIII веке, по легенде, Екатерина II предложила Леонарду Эйлеру задачку. Нужно расставить 36 офицеров из шести полков и шести званий в квадрат 6×6 так, чтобы в каждой строке и каждом столбце встречались офицеры всех званий и всех полков. Эйлер решил, что это невозможно. В 1900 году Гастон Тарри строго доказал, что классического решения не существует .
Недавно Робин Симоэнс из Бельгии и Саймон Болл из Испании задались вопросом: насколько необходима эта запутанность? Можно ли решить задачу, используя только суперпозицию, без корреляций между офицерами? Они перевели задачу на язык математических графов и проверили все возможные варианты . Оказалось, что решения без запутанности не существует. Это доказательство появилось в Physical Review Letters .
У этой работы есть прикладное значение, которое неочевидно из условия задачи. Абсолютно максимально запутанные состояния могут служить кодами, исправляющими ошибки в квантовых компьютерах . Они позволяют обнаруживать и исправлять ошибки без прямого считывания информации. Запутанность оказалась не просто полезным инструментом, а обязательным условием для решения задачи в этом измерении. «Запутанность — это, пожалуй, самый глубинный движущий фактор новых структурных явлений, которые может предложить квантовая теория», — комментирует профессор Кембриджа Джейми Викари .
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM