Гомеостатическая Вселенная टेलीग्राम पोस्ट

Что такое твердая НФ? Пост выше👆

А какая же моя любимая НФ?

- Стругацкие, как несложно догадаться из названия канала: они почти везде идеально отвечают моим критериям и попадают в категорию “как люди себя ведут в странных обстоятельствах”. Хотя мне все нравится почти все по разным причинам, я бы выбрал “Град обреченный” и “Далекая Радуга” как два примера НФ. Но я перечитываю полное собрание сочинений раз в несколько лет и каждый раз нахожу что-то новое.

- Цикл “Культура” Иана М. Бэнкса: не только фокус на поведении людей, но и еще меняющаяся из романа в роман форма повествования — от экшена и детектива к политическому триллеру и философскому трактату. Иногда это может быть под настроение и не очень просто читать, но это всегда увлекательно и в целом блестящая твердая НФ.

- “Левая рука тьмы” и “Обездоленные” Урсулы ле Гуин. Почему-то в русскоязычно пространстве ле Гуин знают как детскую писательницу, а она — великий фантаст. Тут не так много именно научных аспектов, но это фантастика, полная интересных мыслей, нестандартных идей и глубоких героев. При этом она отлично работает именно за счет множества внутренних ограничений, в которых приходится существовать героям.

Из тех книг, что мне очень нравятся и я однозначно рекомендую, но они не попадают в категорию “любимых”:

- “Ложная слепота” Уоттса — классные идеи, классная концепция инопланетян (лучшая, что я встречал, наверное), но писать он не умеет.

- “Марсианин” и “Проект “Аве Мария” Вейра — гиковский восторг, оторваться невозможно, отлично с научной точки зрения и вообще маст рид для всех любителей. Не попадает в лучшее только потому, что простовато с точки зрения заложенных идей.

- “Бобиверс” Тейлора — еще один кайф для гика, твердо НФ и ужасно увлекательно. Опять же, чистое развлечение, без особенных глубоких смыслов.

- Разное от Рейнольдса — прекрасные миры и идеи, классно вписанная наука, но несколько тяжеловесно с литературной точки зрения. У него популярный цикл “Пространство откровения”, а я рекомендую отдельную книжку “Дом солнц” — мне кажется она гораздо лучше сделана.

- “Дети времени” Чайковски — снова действительно твердая НФ и много оригинальных идей, шикарно сделанный “иной” разум. У него есть продолжение, которое тоже хорошо, и много-много других книжек. Он графоман (реально, 14 романов за последние 4 года).

Многое я не перечислил, не обязательно потому, что оно плохое. Есть много хорошей классики, типа Лема. Есть Виндж, у которого тоже увлекательно и изобретально. А Грег Иган делает максимально твердое с научной точки зрения, но продираться через это непросто. При этом из общих любимчиков при этом терпеть не могу “Дюну”, которая вообще не научная фантастика, и меня раздражает Стивенсон, который за описанием работы каждого винтика теряет глубину сюжета и героев.

А какую НФ любите вы?

P.S. Кстати, я тут по просьбам завел канал с рецензиями на книжки (там не только НФ, конечно), т.к. я читаю сейчас по книге в неделю и пишу на это дело рецензии. Подключайтесь тоже! @watch_books_burn

Пятничное про научную фантастику

Я много читаю, и научная фантастика составляет большую часть моего читательского рациона. Часто НФ делят по шкале Бристоля твердости на основании баланса между наукой и фантастикой. Типа "твердая" НФ — в которой наименьшее количество фантастических предположений, не подкрепленных современной наукой. Но мне такое деление не нравится: оно никак не отражает качество науки и качество самой книги. Я люблю книги, в которых авторы ставят себя в четкие рамки внутренних законов вселенной книги, и дальше смотрят, как герои себя будут вести в этих законах. Прелесть такого подхода в том, что это восем не обязательно законы нашей вселенной. Но при этом научность здесь происходит в рамках научного подхода: иногда законы могут быть ужасно неудобны для сюжета, но их нельзя нарушить, и надо выстраивать внутреннюю логику так, чтобы все части книги работали в этой парадигме.

Есть книги, которые жонглируют научными терминами, выкладывают слой за слоем супер-современных теорий, но при этом сюжет движется за счет вытаскивания очередной такой теории из кустов. Показательный пример такой книги — “Задача трех тел". На поверхности она очень научна. Но даже если опустить бесконечное количество ошибок в науке, сюжет движется за счет роялей в кустах и deus ex machina. Для меня это просто второсортное фэнтези с присыпкой рандомных теорий из википедии. Есть противоположный пример: Тэд Чанг с его рассказами. Многие из них на поверхности совершенно фэнтезийные по сеттингу, но работают как отличная НФ именно за счет множество строгих ограничений на законы его вселенных. Тут еще важный момент, что эти внутренние законы совершенно не обязательно должны быть нам известны и понятны. Главное, чтобы не законы подстраивались под сюжет, а сюжет вырастал в рамках этих законов.

Мне нравится, когда в НФ используется современная наука: теория относительности там и всякое такое. Но в первую очередь потому, что это приближает людей, о которых книга рассказывает, к нам. Человечество, которое может путешествовать мгновенно в любую точку Вселенной, и человечество, которое навсегда привязано к многовековой длительности любого полета — две большие разницы. Это не значит, что НФ, где больше фантастики — какие-нибудь космические оперы — хуже. Для меня важный критерий тут в том, чтобы книга не выдавала себя за то, чем она не является. Не знаешь квантовой механики — не пиши, что вот тут квантовая запутанность используется для мгновенной коммуникации. Напиши, что это постквантовый гипертелеграф или там пигристенатор: суть от этого не поменяется, зато сразу понятно, что это сказка и можно получать удовольствие от других ее частей. И это честно по отношению к читателю. Второй критерий, напрямую связанный с тем, что я писал в начале: если уж ты, как автор, придумал новую технологию, то пусть ее свойства не меняются с каждым новым твистом сюжета. Есть звуковая отвертка? Ну вот пусть она умеет взламывать компьютеры или там перемещать предметы. Но если в критический момент сюжета оказывается, что она еще и оживляет мертвых — это плохая НФ (ну и в целом литература не очень).

Так какая же моя любимая твердая НФ, если следовать этим критериям?

📚 Список книг ниже👇

Смотрите как круто: видео посадки на Луну в хорошем разрешении. Это первая частная компания Firefly запустила свой аппарат. Кину полное видео в комменты, очень впечатляет!

Что-то много квантовых компьютеров в последнее время, но видимо весна...

Пару дней назад Amazon выпустила свои результаты работы в сторону КК. Я вообще довольно пристально слежу за ними, так как у них классная команда (включая Прескилла — видного теоретика квантовых вычислений). Их подход к квантовым вычислениям очень интересный, я подумал, что расскажу немного деталей.

Возможно, вы знаете, что главная проблема в квантовых компьютерах — не создание кубитов, на которых он будет работать, а защита их от внешних шумов. Для этого КК помещают в криостаты и всячески защищают (или, как в прошлом посте, создают топологическую защиту). Но этого обычно недостаточно: нужно применять еще коррекцию ошибок. То есть, вокруг каждого кубита выстраивают сложную систему из дополнительных кубитов, которая детектирует и корректирует ошибки. Обычно разделяют физические кубиты и логические (кубит + вся система коррекции ошибок вокруг). Так вот, с нынешними алгоритмами на один логический кубит приходятся тысячи (или даже десятки тысяч) физических кубитов. То есть, если вам нужен алгоритм с 1000 логических кубитов, физически вам нужны миллионы кубитов. Напомню, что самые большие КК сейчас имеют как раз порядка 1000 физических кубитов, т.е. недостаточно даже для создания одного логического кубита.

Вообще ошибки можно разделить условно на два класса: переворот бита (bit-flip, т.е. состояние кубита меняется на противоположное) и потеря фазы (так как КК работают на интерференции волновых функций, фаза кубитов относительно друг друга очень важна). Кстати, порекламирую снова пост Вастрика про квантовые компьютеры, если хочется вспомнить основы. Необходимость коррекции обоих типов и приводит к такому большому числу физических кубитов для реализации логического кубита. Так вот, Amazon придумали, как сделать кубиты невосприимчивыми к перевороту бита. Они выпустили статью в Nature, где демонстрируют свой подход. Это еще не квантовый компьютер, но интересный шаг к нему. Сразу скажу, что идея совсем не новая, ее уже много-много лет разрабатывают, а фотонные квантовые компьютеры вообще на ней основаны по большей части. Но ее до сих пор не применяли для сверхпроводящих кубитов. Справедливости ради, Прескилл как раз и был отцом-основателем этого подхода, так что все логично.

Их идея в том, чтобы кодировать кубиты в состояниях гармонического осциллятора. Обычно состояние кубитов выбирается таким образом, чтобы у них было два энергетических уровня, |0⟩ и |1⟩, переход между которыми задается определенной энергией. Например, это может быть основное состояние (осциллятор не колеблется) и первое возбужденное состояние (в нем один квант энергии). Соответственно, достаточно внешнему шуму (например, тепловому фотону) с такой энергией прилететь в систему, чтобы состояние системы поменялось с 0 на 1. Идея Амазона с гармоническим осциллятором состоит в том, чтобы кодировать состояние кубита в большой амплитуде осциллятора. Т.е. берется осциллятор, накачивается энергией, так, что в нем много-много квантов энергии, и он колеблется в определенной фазе. И уровни |0⟩ и |1⟩ кодируются не в амплитуде осциллятора, а в его фазе. Т.е. есть два состояния, которые соответствуют большой амплитуде колебаний с разницой в фазе на 180 градусов: |α⟩ и |-α⟩, где |α| — амплитуда осциллятора. А затем для работы выбираются состояния суперпозиции |α⟩ + |-α⟩ и |α⟩ - |-α⟩, что позволяет фактически полностью защититься от ошибок с переворотом бита: так как уровни |α⟩ и |-α⟩ обладают одной энергией, если шум меняет |α⟩ на |-α⟩, состояние |α⟩ + |-α⟩ не изменяется!

Таким образом можно на порядок снизить количество физических кубитов, используемых в коррекции ошибок, избавившись от необходимости корректировать перевороты бита. Собственно, именно такую систему, которая защищена от переворота бита и корректирует потерю фазы, и продемонстрировал Amazon на их платформе, где кубиты кодируются в микроволновых осцилляторах (а сверхпроводящие кубиты используются для буфера). По-моему, очень круто, буду ждать развития событий!

А тем временем вышла моя новая беседа про гравитацию и квантовую физику в подкасте "Ноосфера". В этот раз особенно много уделили внимания физическому смыслу квантовых измерений и многомировой интерпретации, а еще поговорили про всякие парадоксы и сложности с гравитацией. Хотя в формате подкаста сложно погрузиться глубоко в конкретные темы, мне кажется, в этот раз получилось затронуть много интересных моментов!

Два часа физики: что может быть лучше для воскресного вечера!🤓

https://www.youtube.com/watch?v=VQXFO5Vb4sI

Пока небольшой комментарий к новостям про то, что Майкрософт создали какой-то супер-пупер квантовый компьютер. Спойлер алерт: это все обман, чтобы набрать классы.

Но по порядку. Квантовые компьютеры делают из разных кубитов: некоторые используют сверхпроводящие микросхемы (как IBM и Google), некоторые — ионы (IonQ например), некоторые — фотоны (Xanadu). Ну и есть много других вариантов. Самая большая проблема с квантовыми компьютерами в том, что квантовая запутанность в них очень легко разрушается минимальным внешним воздействием. Поэтому эти комьютеры стараются изолировать от внешнего мира как можно лучше: засовывают в супер-криостаты, используют лучшие материалы и т.д.

Среди этих подходов выделяется один: топологические квантовые компьютеры. Точную работу описать довольно сложно, но попробую такую аналогию. Представьте, что у вас есть железная дорога типа Brio и вы можете катать по ней туда-сюда вагончики. А еще можете пересекать пути, делать мосты и т.д. Общая структура вашей дороги (как именно они пересекаются, сколько пересечений и между какими путям и т.д.) является ее топологией. В этих пересечениях реализуются вентили компьютера (т.е. логические операции). Так вот, внешний мир действует на вагончики: они то тормозят, то ускоряются, то вибрируют, то вообще пропадают. В обычном квантовом компьютере это является основной проблемой: квантовые состояния (вагончики) разрушаются, появляются ошибки. Но в топологическом квантовом компьютере операции зависят не от одиночных вагончиков, а от общей структуры путей, а она остается постоянной и не подвержена влиянию внешнего мира (почти). Потенциально это очень мощный инструмент для реализации квантовых компьютеров, так как ему не страшен внешний мир.

На практике никто не знает, как именно это сделать. Вагончики должны быть очень специальными, чтобы реализовать такой компьютер. Это должны быть квазичастицы, которые называются анионы и обладают очень необычными свойствами. Они существуют в определенных двумерных материалах в определенных условиях (возможно). Майорановские фермионы, о которых вы слышали в новостях про Майкрософт — пример таких частиц.

Ура, введение готово, пора перейти к драме. Пока IBM и Google соревнуются за количество кубитов и пытаются как-то найти способ увеличить их до полезной величины, Microsoft пошли другим путем и пытаются создать топологический квантовый компьютер. Если у них это получится, они обойдут всех на повороте и унесутся за горизонт. Но пока попытки, мягко говоря, не внушают доверия.

Из года в год они публикуют результаты про открытие и изучение этих самых Майорановских фермионов в самых престижных журналах. Из года в год в этих результатах находят ошибки, неверную статистику и прямой подлог и статьи отзываются (таких статей уже набралось не одна и не две, можно вот тут эпичный тред посмотреть). Т.к. это майкрософт, публиковать данные они отказываются (NDA и все такое) и верифицировать никак не получается. Но на каждой статье они собирают хайп, лайки и инвестиции — что еще нужно. Вот и нынешние "новости" — ровно из той же оперы. Те же авторы, один из рецензентов — главный автор прошлых отозванных статей, те же проблемы с данными и их доступностью, и т.д. Нет никаких оснований доверять этому. В целом, научное комьюнити давно уже крутит пальцем у виска, и главной загадкой остается вопрос, почему их вообще продолжают публиковать (хотя это и не загадка никакая, всем все понятно, кто за этим стоит).

В общем, не верьте хайпу! Я нарочно не даю ссылки на новости или статью, чтобы не разгонять этот хайп дальше. В целом, любые новости про квантовые компьютеры всегда можно делить на 10-100, но в особенности когда говорят про "прорыв, которого еще никогда не было". Это уж почти наверняка какая-то лажа.

Я пропал на эти пару недель, так как у меня была защита большого гранта вчера и я готовился к ней день и ночь без выходных последний месяц. 18 проектов, 19 научных руководителей, 30 аспирантов и постдоков — будет ух! Если дадут. Защита прошла вроде как успешно, но узнаем результат только в мае...За это время накопилось много всего, о чем хотел бы написать, так что буду догонять понемногу.

Еще забавная история про статью из прошлого поста: мне вдруг на прошлой неделе написали: мы, мол, выбрали твою статью для обложки этого выпуска. Но нужно вотпрямщас прислать нам какой-то клевый рисунок, чтобы всем захотелось читать. А я клевые рисунки-то не то что умею, да и защита гранта совсем на носу. Но я решил, что не каждый день попадаешь на обложки (пусть и mdpi), так что сел за procreate и всю ночь учился рисовать с помощью ютюба, чатгпт (кстати, оказалось на удивление эффективно — я говорил, что хочу делать, а он советовал, где искать какие настройки), и многих непреличных слов на всех известных мне языках я выдавил из себя вот это. Мне кажется, получилось ок :D

Помните, я рассказывал, как я за неделю до делайна выяснил, что мне надо писать статью, а я еще и не начинал даже? Сегодня эта статья опубликована :) Это — обзор квантовых технологий, использующихся в Einstein Telescope. Мне кажется, несмотря на краткие сроки написания, она получилась довольно хорошей, я доволен. Я постарался донести основные сложности с квантовыми шумами в детекторе в максимально доступной форме, и при этом насобирал аж 175 ссылок на разные темы.

Про Einstein Telescope я рассказывал как-то в отдельном посте, но, наверное, скоро пора будет обновить информацию и добавить подробностей.

Сама статья тут (в открытом доступе), если вдруг захотите посмотреть.

P.S. вообще я довольно скептически отношусь к издательству MDPI и это моя первая (и, возможно, единственная) статья там. Но журнал — Galaxies — довольно хороший по содержанию, без мусора, плюс это специальный выпуск про детекторы гравитационных волн.

Наконец могу немного рассказать об одном большом для меня событии. Я тут получил премию Рудольфа Кайзера за выдающиеся достижения в области экспериментальной физики. Эта премия выдается за особый вклад в физику молодым ученым, еще не получившим профессорской позиции. Награждение еще не состоялось, но я уже не могу ждать еще два месяца, чтобы вам рассказать, тем более, что универ выпустил новость 🙂 Премия немецкая, так что можно почитать на вики на немецком.

Хотя пресс-релиза пока нет, в целом она выдается по совокупности заслуг, но на какую-то тему. В моем случае — это новые подходы к измерению очень малых сил с использованием квантовых корреляций. У меня уже на эту тему вышло много статей, но вот эта была первой, и начала тренд на использование нового подхода "внутреннего сжатия", в котором корреляции создаются прямо внутри детектора. Я немного писал про это в посте на хабре. Я как-нибудь расскажу подробнее, тем более есть повод.

Забавно, что премия очень по-немецки устроена: я должен сейчас сам организовать себе церемонию награждения 😅 И там столько бюрократии: надо пригласить всяких чуваков из администрации университета, я уже десятки писем отправил, пытаясь это организовать. Весело, в общем. Когда пройдет — расскажу, там наверняка полно еще будет кулстори.

PS Мой научник мне обзавидовался, т.к. дают 30k€, и он ни за какую премию (из многих своих) такого не получал😁

Я уже рассказывал про разные блоги, на которые подписан. А кому из популярных научпоперов я не доверяю?

1. Мичио Каку — эталон того, как супер-популярный автор и ученый несет абсолютный бред. Никогда-никогда не покупайте его книг и не смотрите интервью (за пределами научных книг, по теории струн - вполне ничего). Это абсолютная ересь. В научном мире все про это знают, но он рассказывает то, что нравится среднестатистическому слушателю и делает на этом деньги.

2. Нил деГрасс Тайсон — еще один популяризатор, который предпочитает пафос точности. Иногда говорит такое, что волосы на голове шевелятся. Но он не так плох, как Каку.

3. Сабина Хоссенфельдер — несет лютый бред в последние пару лет. Когда-то давно она делала по-настоящему классную работу по объяснению науки, подсвечивала проблемы в физике и вообще была голосом здравого смысла. К сожалению, у нее не сложилось в науке и она ушла целиком в ютюб, зарабатывая на просмотрах и рекламе. Как итог — буквально за пару лет скатилась до совершенно неприлично низкого уровня, в основном играя на свой образ "срывательницы покровов". Очень жалко, но доверять сейчас ей не могу и вам не рекомендую.

4. Ави Лоэб — внезапно схватил популярности на том, что объявил, что астероид Оумуамуа — космический корабль пришельцев. В целом его тейки не подкреплены никакой наукой, и порой совершенно бредовы.

5. Итан Сигель (Ask Ethan) — в целом, у него есть много хороших статей и он в целом довольно вдумчиво подходит к некоторым объяснениям. В других, к сожалению, он стремится все упростить, создавая неверные представления о сложных темах. Если прошлых авторов я рекомендую избегать вообще, его можно читать, но стоит держать в уме его эту особенность, и не принимать все на веру. Это, впрочем, справедливо для любого автора.

Я уже писал, что научпоп-зло. Не всегда, но в большинстве случаев. Эти люди выше — пример того, как бабло победило разум. Есть много еще подобных авторов, я всех не вспомню, но эти приходят мне в голову в первую очередь. Буду пополнять список по мере поступления 🙂

Расскажите в комментах, кому вы не доверяете? Или можете спросить у меня мнение по какому-то автору 🙂