множество практических следствий. Для обычного компьютера разложение на множители огромных чисел – трудная задача. Как Шору было хорошо известно, именно на этом и основываются разнообразные формы практической криптографии, искусства шифрования, что стало особенно важно для обеспечения безопасных коммуникаций в начинающем расцветать интернете. Шор продемонстрировал, что тип кодирования, используемый почти для всех финансовых транзакций в общественной компьютерной сети – от покупки книг до торговли акциями, – в мире, где работают квантовые компьютеры, будет уязвим.
Однако к тому времени квантовая теория информации уже нашла решение этой проблемы: квантовую криптографию. По сути, на основе работы, изначально посвященной основам квантовых принципов, возникли сразу две формы абсолютно безопасной коммуникации. Один из этих методов, разработанный в 1984 году Чарлзом Беннеттом и Жилем Брассаром, вырос из результата, известного как «теорема о запрете клонирования» – она была доказана в ответ на одну работу, выполненную «Группой фундаментальной фисики». Еще один метод, развитый Артуром Экертом в 1991 году, прямо опирался на теорему Белла. Обе эти техники гарантировали идеальную безопасность коммуникации: возможность незарегистрированного подслушивания была запрещена фундаментальными физическими законами.
Таким образом, запутанность и теорема Белла внезапно перестали быть всего лишь заботой кучки физиков и философов, занимающихся малопонятными и никому не нужными исследованиями в глухом уголке научного мира. Теперь от этих исследований стало зависеть решение практических вопросов вычислительной техники и криптографии. Вполне понятно, что правительства и военные активно заинтересовались этой тематикой. Прибрать к рукам запутанность, декогеренцию и другие подобные явления, впервые описанные исследователями основ квантовых принципов, научиться ими управлять – за этим замаячили широкие горизонты, запахло большими деньгами. Гонка за создание квантового компьютера началась. Потекли финансовые потоки. За десять лет, прошедших после совершенного Шором прорыва, Министерство обороны США истратило на разработку квантовых информационных технологий 20 миллионов долларов[593]. К 2016 году в Америке эти технологии финансировались многочисленными правительственными агентствами, как военными, так и гражданскими[594]; Евросоюз выделил на исследования в этой области 1 миллиард евро[595]; Китай провел испытания спутника квантовой связи[596]. К работам в этой области подключились и гигантские частные корпорации, такие как Google и Microsoft. Короче говоря, квантовая обработка информации уже не была частью проблемы основ квантовых принципов – она стала самостоятельной отраслью промышленности с капитализацией в миллиарды долларов.
Но самой области основ квантовых принципов денежный поток коснулся мало. Водопад грантов почти целиком обрушился не на отыскание новых подходов к проблеме измерения, а на разработку практических вопросов, таких как строительство квантовых компьютеров. Да, исследования основ квантовых принципов породили многообещающие новшества, полезные свойства которых доказаны именно в рамках этих исследований, – и все же достижения в области квантовой обработки информации не имели прямой связи с таинственной сутью квантовой теории. И многие физики, даже те из них, кто работал в новых областях, возникших благодаря трудам Белла, все равно разделяли подход к физике, основанный на все той же копенгагенской интерпретации: «Заткнись и вычисляй!» – как сформулировал его когда-то Мермин.
Итак, работа над основами квантовых принципов повлияла на развитие компьютеров. Но и компьютеры тоже повлияли на исследования основ квантовых принципов. В 1978 году трое коллег Дэвида Бома по Биркбек-колледжу в Лондоне – Крис Дьюдени, Крис Филиппидис и Бэзил Хайли – решили заново пересмотреть работы Бома 1950-х годов по волнам-пилотам. Хайли проработал в Биркбеке бок о бок с Бомом больше десяти лет; он знал, что Бом когда-то придумал волну-пилот, но у него сложилось впечатление, что эта теория неверна, ведь Бом забросил эту идею за много лет до их знакомства. Тезки, два Криса, были моложе и глупее, и они захотели все-таки взглянуть на эти старые статьи. «[Дьюдени и Филиппидис] как-то раз пришли ко мне со статьей Бома 1952 года в руках, – вспоминал Хайли. – Пришли и говорят: “А почему бы вам об этом не поговорить с Дэвидом Бомом?” А я такой: “Ой, да потому, что это все лажа”. Но они стали меня расспрашивать о том о сем, и в конце концов мне пришлось признать, что эту статью я как следует не прочел. Если уж честно, то я ее вообще не читал – только введение! <…> Я пошел домой и весь уик-энд сидел над этой работой. И когда я ее наконец прочел, то подумал: “Черт, а что же здесь не так? Похоже, все в полном порядке!”» «Настал понедельник, – рассказывал Хайли, – и я снова вернулся к Крисам. Я сказал: “Ладно, давайте-ка попробуем посчитать, какие получатся траектории”». Дьюдени на компьютере сгенерировал траектории частиц, направляемых волнами-пилотами в различных сценариях, в том числе в эксперименте с двойной щелью (см. рис. 5.4). «Конечно, когда у вас есть картинки, они стоят больше тысячи слов», – рассказывал Хайли. Хайли и Крисы показали эти картинки Бому, который был очень удивлен. «Глаза его вдруг широко раскрылись, – говорил Хайли, – и тогда мы с ним стали разговаривать об этом уже вполне серьезно»[597]. Так и получилось, что, забросив свою интерпретацию с волной-пилотом на двадцать лет, Бом вдруг вернулся к ней, смахнул с нее пыль и стал вместе с Хайли думать, куда двинуться дальше.
Бом вернулся к своим давним идеям[598] вскоре после того, как другие, хотя и немногочисленные, физики стали заново заниматься теорией волны-пилота. Но если сами Бом и Хайли пытались связать эту теорию с идеями Бома о «скрытом порядке», которые он развивал в 1960-х и 1970-х, то новые «бомианцы» переработали оригинальную теорию Бома 1952 года, коренным образом изменив ее язык и математический аппарат и отыскав убедительные ответы на множество возражений, которые выдвигались против интерпретации Бома на протяжении многих лет. Некоторые из них нашли способ вывести теорию волн-пилотов из более фундаментальных предположений, показав тем самым ложность обвинений этой теории в неуклюжести и надуманности. Другие добились успеха там, где Бом в 1950-х потерпел поражение, пытаясь включить в свой подход релятивистскую квантовую теорию поля – уже тогда она оказалась поразительно эффективной в предсказании разнообразных явлений, наблюдаемых на ускорителях элементарных частиц.
Бому, однако, не довелось узнать о большей части этих работ. В 1992 году, в семьдесят четыре года, он скончался от сердечного приступа на заднем сиденье лондонского такси. Он с честью и достоинством перенес превратности судьбы – занесение в черные списки, сорокалетнее изгнание – и неоспоримо доказал, что альтернатива копенгагенской интерпретации возможна. Его работы опровергли доказательство фон Неймана и открыли прямой путь к великолепной теореме Белла. И если Джона Белла можно назвать отцом «квантового возрождения», то дедушка его – несомненно, Дэвид Бом.
* * *
Волна-пилот Бома оказалась не единственной старой идеей, с которой сдули пыль, когда эксперименты Белла возродили интерес к проблеме основ квантовых принципов. Новое признание получила и работа Дитера Зеха, посвященная декогеренции. Это признание пришло с неожиданной стороны – от Джона Уилера. После
