Джордж не без труда отыскал на столе Эрика клочок бумаги и ручку, нацарапал записку и показал её Анни:
Пусть он подольше говорит! И дай мне твой мобильный.
– Э-э-э… Космос, – храбро начала Анни, незаметно передавая телефон Джорджу, – а почему вода – это так важно?
– Отличный вопрос! – оживился Космос. – Молекула воды – одна из важнейших молекул для вас, человечества, потому что без неё невозможна жизнь, по крайней мере известная нам жизнь. Человеческий организм примерно на шестьдесят процентов состоит из воды. Человек может протянуть без воды всего лишь несколько дней – она необходима для большинства химических реакций в организме. Растениям она тоже необходима – без воды они зачахнут.
– Как это верно! – воскликнула Анни. Она была само очарование. – Космос, какой же ты умный!
Пока Космос ораторствовал, Джордж осторожно подсоединил к нему съёмный жёсткий диск для резервного копирования и теперь ловил в телефоне домашнюю сеть Беллисов: он хотел удалённо подключиться к Космосу и поискать проблему в его системе. Выразительно глядя на Анни, он сделал жест «пусть говорит ещё, ещё» – чтобы Космос подольше разглагольствовал и ничего не замечал.
– Космос, а в чём всё-таки состоит связь между водой и жизнью? – допытывалась Анни, с восторженным вниманием уставившись на экран.
– И ещё один отличный вопрос! – вдохновился компьютер. Фокус удался: увлечённый собственной речью, он не замечал манипуляций Джорджа, и это было очень кстати. – Вода настолько необходима для жизни, что учёные, ищущие жизнь на других планетах, в первую очередь ищут признаки наличия воды. Если воды на планете нет, то там почти наверняка нет и жизни. Для химических реакций, в результате которых возникают строительные блоки жизни, требуется вода, и в воде же они и происходят; без воды создать молекулу жизни не так-то просто.
– Спасибо тебе, Космос! – с чувством сказала Анни и вопросительно посмотрела на Джорджа: закончил ли он?
В этот самый миг из прихожей послышались голоса. Анни и Джордж внезапно осознали, что уже темно! Оба понятия не имели, сколько времени они провели в космосе, но здесь, на Земле, день подозрительно быстро перерос в вечер.
– А что это у нас машина забита одеялами и бутылками с водой? – спросил Эрик.
– Дело в том, что у меня есть новость. Ты обрадуешься, я знаю, – ответила Сьюзен. Голос у неё был неестественный, словно она сама не верила собственным словам. – К нам в гости летит моя родня.
– Твоя родня? – Изумление Эрика ощущалось даже сквозь стены. – А… в каком количестве?
– В количестве все до одного! – Сьюзен нервно рассмеялась. – Они взяли в интернете билеты – эти самые, бесплатные – и теперь спешат сюда из Австралии.
– Ты не шутишь? Вся твоя семья?! Чем я это заслужил?
Они ввалились в кабинет, где Анни и Джордж как примерные детки застыли перед экраном Космоса с текстом химического проекта.
Эрик – учёный и учитель – конечно, не удержался и прочёл вслух:
– «Одна молекула кислорода и две молекулы водорода образуют H2O»… Вот молодцы! Времени даром не теряли. Приятно видеть, что есть ещё на свете нормальные люди… когда весь остальной мир сошёл с ума. И я вот-вот сойду, если срочно не распутаю эту путаницу!
– И правда молодцы, – подтвердила Сьюзен, глядя на экран. – Хотя бы за вас с Джорджем можно не беспокоиться. Потому что если мне сейчас придётся волноваться о чём-то ещё, я точно свихнусь. Вокруг сплошной бедлам. В магазинах вообще кошмар. Как будто к каждому покупателю прилетают по девять родственников из Австралии. Расхватывают всё, как полоумные. И один такой меня же обозвал хомяком!
Анни и Джордж переглянулись. Да, от этих взрослых помощи явно не дождаться.
– Папа, – позвала Анни Эрика, который тем временем рылся в выдвижных ящиках, – что всё-таки происходит?
– Анни, я честно не знаю! – ответил он. – Никто не знает. Компьютерные системы всего мира внезапно вышли из строя, и мы не можем выяснить почему. Самое правдоподобное предположение – что неведомо как были нарушены все интернет-протоколы безопасной пересылки данных, перехвачены сообщения, даны неверные команды, и всё это привело к весьма неординарным результатам.
– Типа бесплатных полётов? – уточнила Анни.
– Да, но не только, – сказал Эрик. – В пустыне прорвало дамбу. Из-за компьютерного сбоя открылись шлюзы, и вся вода вытекла. Беспилотники – ну, вы знаете, это компьютеризованные военные самолёты – не взлетают. Упали онлайн-чаты в социальных сетях, что в сравнении со всем остальным не слишком страшно, но это сказывается на поставках продуктов, и мы боимся, что и перебои с электроэнергией не за горами.
– Это что же, кто-то взломал все компьютеры в мире? – спросил Джордж.
Квантовые компьютеры
Компьютеры стали неотъемлемой частью нашей жизни. Сегодня они есть у нас дома, в машине, а у большинства из нас ещё и в мобильном телефоне. Эта техническая революция стала возможна благодаря тому, что мы теперь лучше понимаем окружающий мир. И в основе этого понимания лежит математика.
Головоломки для математиков
В 1900 году немецкий математик Давид Гильберт составил список из 23 нерешённых математических задач. Работая над одной из этих задач, в которой предлагалось выяснить, всегда ли можно за конечное число шагов установить истинность или ложность математического утверждения, британский математик Алан Тьюринг предложил создать гипотетическую машину, которая сама сумеет производить вычисления. Эта машина – машина Тьюринга – и стала прототипом современного классического компьютера.
Механика классическая – и квантовая
Галилей, Ньютон, Максвелл и другие учёные очень точно описали мир вокруг нас, в результате чего появилась классическая механика. Но когда учёные перешли к уровню атомов и молекул, оказалось, что методы классической механики не работают. Понадобилась новая теория – квантовая механика.
Законы квантовой механики сильно отличаются от законов механики классической. К примеру, согласно принципу суперпозиции, если А – решение уравнения в квантовой механике и B – тоже решение этого уравнения, то и A + B также является решением. Что это означает на практике? Например, если при одном решении электрон находится тут, а при другом – там, то существует решение, при котором электрон находится и тут и там одновременно. Основываясь на этом же принципе, физик Шрёдингер показал, что на квантовом уровне мы можем наблюдать кота живым и мёртвым в одно и то же время – что совершенно невозможно в рамках классической физики.
Квантовые правила и компьютер
1. Сначала превратим бит информации в квантовый бит, или кубит (от quantum bit, qubit). Кубит может находиться в суперпозиции состояний 0 и 1 одновременно!
