הקדמה: דיוויד דויטש הוא פיזיקאי שעוסק ביסודות המכניקה הקוונטית, בתאוריה של מחשבים קוונטיים ובכבידה קוונטית [1]. לדויטש תרומות מרתקות וחשובות בפיזיקה תאורטית, והוא עמית בחברה המלכותית הבריטית. ערכתי עמו שיחה קצרה בנושאים שבהם הוא עוסק. מאחר שהשיחה עסקה בנושאים מתקדמים בפיזיקה, אני מוסיף קטע הסבר שבו אסביר כמה מונחים, עם הפניות לפוסטים של ״מדע גדול, בקטנה״ שעוסקים בנושאים הללו.

מאת עדי ארמוני

• בעיית המדידה הקוונטית, היא הבעיה בהבנת תהליך ״קריסת״ המערכת הקוונטית, ממצב שבו חלקיק יכול להיות בכמה מקומות סימולטנית (או בעל ערכים שונים של גודל פיזיקלי) למצב שבו מיקום החלקיק (או גודל פיזיקלי) אחר נהיה מוגדר, בעקבות מדידה [2]. 
• תאוריית העולמות המרובים של אוורט מציעה פתרון נועז ומעניין לבעיית המדידה [2], אולם היא דורשת קיומם של אינסוף עולמות מקבילים. בקצרה: אוורט גרס שכאשר מתבצעת מדידה ״העולם מתפצל״ לעולמות חדשים ובכל עולם חדש מתקבלת תוצאת מדידה שונה.
• תאוריה נוספת המנסה לפתור את בעיית המדידה היא תאוריית הגל המנחה, שעליה כתבנו בעבר [3]. דיוויד דויטש סבור שהפרשנות היחידה שהיא הגיונית היא תאוריית העולמות המרובים. בתאוריית הגל המנחה הוא רואה תאוריה שקולה.
• על מחשבים קוונטיים כתבנו כאן [4]. זהו נושא רחב בחזית המדע, ואני ממליץ לקורא להתעמק בקישור כדי להבין את הריאיון.
• חלק מהראיון עוסק בכבידה קוונטית. מהי כבידה קוונטית בכלל? על זה כתבנו כאן [5]. 
• השאלה: מה קדם למפץ הגדול? מעסיקה כיום קוסמולוגים רבים [6]. רציתי לדעת מהי דעתו של דויטש על זה.
• אלן טיורינג, אבי תורת מדעי המחשב, יצר מודל מתמטי של מחשב, הנקרא על שמו, "מכונת טיורינג". הוא גם ניסח מבחן לאינטליגנציה מלאכותית של מחשבים, הנקרא "מבחן טיורינג". על אלן טיורינג ופועלו כתבנו בעבר [7].

דיוויד דויטש, תודה שהסכמת להתראיין עבור ״מדע גדול, בקטנה״. ספר לנו על הרקע שלך, על הקריירה ועל מה שהשפיע על החלטתך ללמוד פיזיקה.

הוריי היו פליטי השואה. משפחתם המורחבת כמעט נמחקה לחלוטין בשואה. אני נולדתי בחיפה והגעתי לבריטניה בגיל שלוש. למדתי פיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטת קיימברידג׳, ואחר-כך קיבלתי תואר דוקטור מאוניברסיטת אוקספורד. שהיתי ארבע שנים באוניברסיטת טקסס באוסטין עם ג׳והן ווילר וברייס דהוויט, ואז חזרתי לאוקספורד, שבה אני עמית כבוד של קולג׳ וולפסון ופרופסור אורח במחלקה לפיזיקה.

מעולם לא החלטתי ללמוד פיזיקה. זה פשוט מה שעניין אותי.

מה היה המאורע המשפיע ביותר בילדותך שגרם לך להתעניין במדעים? האם היה זה ספר, מורה או ההורים?

מאז ומתמיד רציתי להיות מדען חוקר ופיזיקאי תיאורטי, מאז שגיליתי מה זה.

וכעת נפנה למכניקה הקוונטית: האם אתה רואה בה תאוריה לא-שלמה?

עלינו לצפות לכך שתאוריות מדעיות הן חלקיות במהותן. כיום, מכיוון שתורת הקוונטים ותורת היחסות בקונפליקט, נובע שלפחות אחת מהן צריכה הרחבה/שינוי - ואני מצפה שזה יקרה לשתיהן.

אבל אם אתה שואל אם תורת הקוונטים סובלת מאי שלמות באופן מהותי, אז התשובה היא לא. זה רק האבסורד של ה״פרשנויות״, כגון קריסת פונקציית הגל, או פרשנות קופנהגן, שאינן שלמות או שאינן קוהרנטיות. תורת הקוונטים הגיונית במהדורת ״אוורט״. 

אתה ידוע כתומך ב״תאוריית העולמות המרובים״. האם אתה באמת מאמין בקיומם של עולמות נוספים?

כפי שפופר אמר: ״מדען לא צריך להאמין לתאוריות שלו״. אבל לדעתי תאוריית הקוונטים של אוורט היא באותו מעמד של תורות (ניאו-)דארוויניסטיות של אבולוציה, כלומר כל התורות המתחרות שהוצגו עד כה הן שטויות או תורת אוורט בתחפושת.

מהי דעתך על ״תאוריית הגל המנחה״?

זוהי תורת אוורט בתחפושת ובהכחשה.

וכעת נפנה למחשבים קוונטיים. אתה מפורסם בשל האלגוריתם הקוונטי הראשון ובשל היותו יעיל יותר מאלגוריתם קלאסי. האם אתה סבור שבמאה הנוכחית נחזה במחשבים קוונטיים בשימוש נרחב, אפילו בבית?

כן.

האם מחשבים קוונטיים יהיו, באופן פרקטי, מהירים יותר ממחשבים קלאסיים?

עבור משימות מסוימות, בהחלט.

קוסמולוגיה וכבידה קוונטית. האם לדעתך המפץ הגדול היה תחילת הזמן, או מאורע בזמן? האם אתה תומך באחד התרחישים לגבי מה שקדם למפץ הגדול?

קוסמולוגיה איננה מובנת היטב כרגע. אני פתוח לתאוריות שונות, גם לגבי העבר של היקום וגם לגבי עתידו.

האם אתה רואה בתורת המיתרים את התורה המבטיחה ביותר, או שאתה מעדיף תורה אחרת? מדוע?

אני לא עובד על תורת המיתרים מכיוון שהמוטיבציה שלה היא מתמטית, ואני חושב שהתקדמות בפיזיקה תמיד נובעת מבעיות בפיזיקה. אבל בהחלט ייתכן שאני טועה.

מהן הבעיות הדחופות/חשובות ביותר בכבידה קוונטית?

ההשפעה ההדדית של החומר הקוונטי על המרחב-זמן הקוונטי ולהיפך. זוהי ביסודה בעיה קונספטואלית, לא טכנית.

האם לדעתך כבידה קוונטית קשורה לבעיית המדידה במכניקה קוונטית?

הן אינן קשורות (רוג׳ר פנרוז חושב ההיפך!).

וכעת בנוגע לאינטליגנציה מלאכותית. האם בני האדם, לדעתך, הם מכונות טיורינג?

אנשים הם תוכנה, לא חומרה. כן, המוח שלנו הוא מחשב (אני סבור שהוא מחשב טיורינג קלאסי, ולא מחשב קוונטי). אבל זוהי התוכנה שעושה אותנו לאנשים.

האם מחשבים קרובים לעבור את מבחן טיורינג?

עדיין לא קרובים. הפעולות שכעת נקראות "בינה מלאכותית" כמעט הפוכות למה שנחוץ מבינה מלאכותית ברמה של בני האדם (אינטלגנציה בעלת יכולת ליצור רעיונות שמסבירים דברים).

האם מחשבים יהיו מדענים, אמנים, פילוסופים… בעתיד הקרוב?

לפני שבינה מלאכותית תהיה בעלת יכולת קוגניטיבית, מחשבים לא יהיו מסוגלים לעשות את הדברים הללו בכלל. לאחר מכן הם יהיו באותה הרמה של בני האדם (וייעזרו בבינה מלאכותית פרימיטיבית, כפי שאנחנו כיום).

עריכה: ינון קחטן

מקורות והרחבות:

[1] דיוויד דויטש

[2] על בעיית המדידה הקוונטית

[3] תאוריית הגל המנחה

[4] מחשוב קוונטי

[5] כבידה קוונטית

[6] מה קדם למפץ הגדול

[7] האיש שניצח את הנאצים