Τι είναι το υπολογιστόνιο (ή computronium);

O όρος υπολογιστόνιο (ή computronium) επινοήθηκε από τους ερευνητές του ΜΙΤ Norman Margolus και Tommaso Toffoli, το 1991, για να δηλώσουν οποιαδήποτε ουσία μπορεί να εκτελέσει υπολογισμούς – να χρησιμοποιηθεί δηλαδή ως «προγραμματιζόμενη ύλη». Πρόκειται για ένα υλικό υπόστρωμα, που εκτός από το να χρησιμοποιηθεί ως συσκευή αποθήκευσης πληροφορίας, μπορεί να επεξεργάζεται πληροφορίες εκτελώντας υπολογισμούς.

Η κατασκευή ενός υπολογιστονίου δεν είναι απαραίτητα δύσκολη υπόθεση: αρκεί π.χ. η ουσία να συνδυάζει πολλές πύλες NAND με οποιοδήποτε επιθυμητό τρόπο.

H άψυχη ύλη μπορεί να εκτελέσει πολύπλοκους υπολογισμούς αρκεί να διαταχθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να συνδυάζει λογικές πύλες NAND. Παρακάμπτοντας τις πύλες NAND από μικροσκοπικά τρανζίστορ πυριτίου στους σημερινούς υπολογιστές, μπορούμε πολύ εύκλολα να υλοποιήσουμε πύλες NAND στο σπίτι μας. Πώς; Αρκεί να συνδέσουμε δυο αυτοσχέδιους διακόπτες σε σειρά με μια μπαταρία και ένα καρφί τυλιγμένο με καλώδιο (ηλεκτρομαγνήτης), έτσι ώστε ο ηλεκτρομαγνήτης να έλκει έναν τρίτο διακόπτη όταν θα διαρρέεται από ρεύμα. Αν θεωρήσουμε τους δυο πρώτους διακόπτες ως τα εισαγόμενα μπιτ και τον τρίτο ως το εξαγόμενο μπιτ (0=ανοιχτός διακόπτης, 1=κλειστός διακόπτης), τότε η αυτοσχέδια κατασκευή λειτουργεί ως πύλη NAND: ο τρίτος διακόπτης είναι ανοιχτός μόνο αν οι δυο πρώτοι είναι κλειστοί.

Τα νευρωνικά δίκτυα επίσης μπορούν να λειτουργήσουν ως υπολογιστόνια. Ο Stephen Wolfram έδειξε ότι το ίδιο ισχύει και για απλές συσκευές που ονομάζονται κυτταρικά αυτόματα.

Το υπολογιστόνιο αναφέρεται επίσης και ως η κατάλληλη διάταξη της ύλης, ώστε να αποτελεί την καλύτερη δυνατή μορφή υπολογιστικής συσκευής για την συγκεκριμένη ποσότητα ύλης. Με αυτή την έννοια, το υπολογιστόνιο προσεγγίζει το θεωρητικό όριο της υπολογιστικής ισχύος που μπορούμε να επιτύχουμε χρησιμοποιώντας αποδοτικά την ύλη γύρω μας. Κάθε άτομο ενός κομματιού ύλης χρησιμοποιείται κάνοντας υπολογισμούς με τον μέγιστο βαθμό απόδοσης (ελάχιστη ενεργειακή σπατάλη προς θερμική ενέργεια).
Η έννοια του υπολογιστονίου εμφανίζεται (προφανώς) και σε μυθιστορήματα ή ταινίες επιστημονικής φαντασίας, με ευφάνταστο τρόπο μόνο και μόνο για να εξυπηρετήσει την εξέλιξη της μυθοπλασίας.

Σίγουρα λοιπόν το υπολογιστόνιο δεν είναι άλλο ένα στοιχειώδες σωματίδιο στον κατάλογο των στοιχειωδών σωματιδίων της καθιερωμένης θεωρίας του μικρόκοσμου της Φυσικής.

πηγή: LIFE 3.0, Max Tegmark, εκδόσεις ΤΡΑΥΛΟΣ -https://en.wikipedia.org/wiki/Computronium

 

https://physicsgg.me/2023/03/05/%cf%84%ce%b9-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%cf%84%ce%bf-%cf%85%cf%80%ce%bf%ce%bb%ce%bf%ce%b3%ce%b9%cf%83%cf%84%cf%8c%ce%bd%ce%b9%ce%bf-%ce%ae-computronium/