Гомеостатическая Вселенная

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!