Читать книгу "Квантовое превосходство: Революция в вычислениях, которая изменит всё"

Сегодня волновое уравнение Шрёдингера – нерушимая основа квантовой теории. Его изучают в любом продвинутом курсе физики. Это сердце и душа квантовой теории. Я в Городском университете Нью-Йорка иногда посвящаю целый семестр изучению выводов из этого единственного уравнения.

С тех пор историки изо всех сил пытаются понять, чем занимался Шрёдингер в то самое мгновение, когда нашел это знаменитое уравнение, лежащее в основе квантовой теории. Кто или что вдохновило его на создание одного из величайших творений века?

Биографам давно известно, что Шрёдингер славился многочисленными любовными историями. (Он верил в свободную любовь и вел дневник, куда записывал всех своих любовниц и тайными знаками отмечал каждое свидание. Он любил удивлять гостей тем, что путешествовал сразу и с женой, и с любовницей.)

Исследуя записные книжки Шрёдингера, историки сходятся на том, что в тот самый уикенд, когда было найдено знаменитое уравнение, он был с одной из своих приятельниц на вилле Хервиг в Альпах. Некоторые историки назвали эту девушку музой и вдохновительницей квантовой революции.

Уравнение Шрёдингера стало настоящей бомбой и имело ошеломляющий успех. Прежде физики, такие как Эрнест Резерфорд, считали, что атом похож на солнечную систему, где крохотные точечные электроны летают по орбитам вокруг ядра. Однако эта картина оказалась слишком упрощенной, поскольку ничего не сообщала о структуре атома и о том, почему существует так много разных элементов.

Но если электрон – волна, то он, вращаясь вокруг ядра, должен выдавать дискретные резонансы определенных частот. Когда был составлен список резонансов, доступных единственному электрону, получился волновой спектр, в точности соответствовавший описанию атома водорода.

Как это работает? Когда мы поем в ванной комнате, лишь некоторые частоты нашего голоса могут резонировать между стен, формируя приятный звук. В душе каждый из нас вдруг становится великим оперным певцом. Другие частоты, не укладывающиеся нужным образом внутри душа, постепенно ослабевают и исчезают совсем. Аналогично, если мы бьем в барабан или дуем в трубу, лишь некоторые частоты получают возможность вибрировать на поверхности или внутри. Это основа музыки.

Сравнив резонансы, предсказанные волнами Шрёдингера, с параметрами реальных элементов, каждый мог убедиться в замечательном взаимно однозначном соответствии. Физики, десятилетиями безуспешно пытавшиеся понять атом, теперь получили возможность покопаться внутри самого атома. Сравнивая рисунки волновых полей почти сотни химических элементов, обнаруженных в природе Дмитрием Менделеевым и другими учеными, можно было объяснять химические свойства этих элементов при помощи чистой математики.

Это было выдающееся достижение. Физик Поль Дирак пророчески писал: «Таким образом, фундаментальные законы, необходимые для математической обработки значительной части физики и всей химии, теперь известны полностью, и сложность заключается лишь в том, что применение этих законов ведет к уравнениям, которые слишком сложны, чтобы их решить»{17}17
  BrainyQuote; https://www.brainyquote.com/quotes/paul_dirac_279318.


[Закрыть].

Периодическую таблицу химических элементов, которую ученые так кропотливо и с таким трудом собирали несколько столетий, теперь можно было объяснить при помощи одного простого уравнения, решив его для резонансов электронных волн, закручивающих свои вихри вокруг ядра атома.

Чтобы увидеть, как периодическая таблица вырастает из уравнения Шрёдингера, представьте себе атом как гостиницу. На каждом этаже имеется разное число комнат, а каждая комната может вместить до двух электронов. Далее, комнаты должны заполняться в определенном порядке, то есть, прежде чем бронировать комнаты второго этажа, следует сначала заполнить комнаты первого этажа. На первом этаже у нас имеется комната, или «орбиталь», под названием 1S, в которой могут проживать один или два электрона. Комната 1S соответствует водороду в случае одного жильца и гелию в случае двух.

На втором этаже у нас имеются комнаты двух типов, называемые орбиталями 2S и 2P. В комнате 2S мы можем разместить два электрона, но, помимо этого, у нас есть три комнаты P, обозначенные Px, Py и Pz, и в каждой может поселиться до двух электронов. Это значит, что всего на втором этаже мы можем разместить до восьми электронов. Этим комнатам по мере их заполнения соответствуют литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород, фтор и неон.

Когда электрон в комнате не имеет пары, он может одновременно присутствовать в разных гостиницах, где есть свободные номера. Так что, когда два атома сближаются между собой, волна одного непарного электрона может стать общей для них обоих – в этом случае электронная волна все время перемещается от одного атома к другому и обратно. Это создает связь между атомами, формируя молекулу.

Законы химии можно объяснить с помощью заполнения гостиничных комнат. На нижнем уровне, если у нас на S-орбитали присутствует два электрона, орбиталь 1S полна. Это означает, что гелий, имеющий всего два электрона, не может образовывать никаких химических связей, то есть он химически инертен и не образует никаких молекул. Аналогично, если на втором уровне присутствует восемь электронов, ими заполнены все орбитали, так что неон тоже не может образовывать никаких молекул. Таким образом можно объяснить существование инертных газов, таких как гелий, неон, криптон.

Это помогает также объяснить химию всего живого. Важнейший органический элемент – углерод – имеет четыре связи и потому может образовывать углеводородные соединения, которые служат строительными кирпичиками жизни. Глядя на таблицу, мы видим, что углерод имеет четыре пустые орбитали на втором уровне, что позволяет ему формировать связи с четырьмя другими атомами кислорода, водорода и т. д., образуя белки и даже молекулы ДНК. Молекулы нашего тела – косвенные следствия из этого простого факта.

Дело в том, что, определив, сколько электронов располагается на каждом уровне, можно легко и красиво предсказать многие химические свойства элементов в периодической таблице при помощи чистой математики. Таким образом, вся периодическая таблица в значительной степени предсказуема на основе фундаментальных принципов. Все сто с лишним элементов таблицы могут быть примерно описаны электронами в различных резонансных позициях, вращающимися вокруг ядра, – как будто заполняющими гостиничные комнаты, этаж за этажом.

От осознания того, что одно уравнение способно объяснить элементы, из которых состоит вся Вселенная, включая и саму жизнь, у ученых захватило дух. Вселенная внезапно оказалась проще, чем все думали.

А химия оказалась сведена к физике.

Каким бы впечатляющим и всесильным ни было уравнение Шрёдингера, оставался все же один важный, но не очень удобный вопрос. Если электрон – это волна, а значит, есть колебание, то что именно колеблется?

Ответу на этот вопрос суждено было разделить сообщество ученых-физиков ровно пополам, настроив одних против других на десятилетия вперед. От этой искры разгорелся один из самых противоречивых споров за всю историю науки, бросивший вызов нашим представлениям о законах бытия. Даже сегодня проходят конференции, на которых обсуждаются математические нюансы и философские последствия давнего раскола. А одним из побочных продуктов этого спора, как выяснилось позже, стал как раз квантовый компьютер.

Фитиль этого взрыва поджег физик Макс Борн, который постулировал, что вещество состоит из частиц, но вероятность нахождения этих частиц в определенной точке задается волной.

Это мгновенно раскололо сообщество физиков надвое, причем представители «старой» гвардии (включая Планка, Эйнштейна, де Бройля и Шрёдингера, которые дружно отвергли новую интерпретацию) оказались на одной стороне, а Вернер Гейзенберг и Нильс Бор – на другой (они положили начало Копенгагенской школе квантовой механики).

Новая интерпретация оказалась слишком смелой даже для Эйнштейна. Она означала, что вычислять можно только вероятности и никогда – точные данные. Никогда нельзя знать точно, где находится частица; можно лишь рассчитать вероятность того, что она находится в данной точке. В некотором смысле электроны действительно могут находиться в двух местах одновременно. Вернер Гейзенберг, предложивший альтернативную, хотя и эквивалентную, формулировку квантовой механики, назвал это принципом неопределенности.

Вся наука переворачивалась с ног на голову прямо на глазах изумленных зрителей. Сначала математиков вынудили принять теорему о неполноте, а теперь физикам приходилось разбираться с принципом неопределенности. Физика, как и математика, оказалась в некотором роде неполной.

Таким образом, с учетом новой интерпретации принципы квантовой теории можно было наконец сформулировать. Приведем краткую сводку (очень упрощенную) основ квантовой механики:

1. Начнем с волновой функции Ψ(x), описывающей электрон в точке x.

2. Вставим эту волну в уравнение Шрёдингера HΨ(x) = = i(h/2π)∂_tΨ(x). (Величина H, известная как гамильтониан, соответствует энергии системы.)

3. Каждое решение этого уравнения снабжается индексом n, так что в целом Ψ(x) есть сумма, или суперпозиция, всего этого множества состояний.

4. Когда производится измерение, волновая функция схлопывается, оставляя лишь одно состояние, к примеру Ψ(x)_n; все остальные волновые функции становятся равными нулю. Вероятность обнаружить электрон в этом состоянии задается абсолютным значением Ψ(x)_n.

По этим простым правилам можно, в принципе, вывести все, что нам известно в химии и биологии. Противоречия квантовой механики заключены в третьем и четвертом утверждениях. Третье утверждение гласит, что в субатомном мире электрон может существовать одновременно как сумма различных состояний, что невозможно в ньютоновской механике. Мало того, до момента измерения электрон в этом потустороннем мире действительно существует в виде множества различных состояний.

Но самое важное и самое скандальное заявление здесь – четвертое, которое гласит, что только после того, как измерение проведено, волна наконец схлопывается и формирует верный ответ, задавая вероятность обнаружить электрон в этом состоянии. Невозможно узнать, в каком состоянии находится электрон, пока не будет произведено измерение.

Это называется проблемой измерения.

Полемизируя с этим последним заявлением, Эйнштейн сказал: «Бог не играет в кости со Вселенной». И согласно легенде, Нильс Бор парировал: «Перестаньте указывать Богу, что делать».

Именно постулаты 3 и 4 делают квантовые компьютеры возможными. Электрон теперь описывается как одномоментная сумма по различным квантовым состояниям, что и придает квантовым компьютерам такую вычислительную мощь. Если классические компьютеры суммируют только по нулям и единицам, то квантовые суммируют по всем квантовым состояниям Ψ_n (x) от 0 до 1, что многократно увеличивает число состояний и, соответственно, их диапазон и мощность.

По иронии судьбы, Шрёдингер, уравнения которого в самом начале дали старт бродячему цирку квантовой механики, начал жестко критиковать этот вариант собственной теории. Он высказывал сожаление, что когда-то имел к ней какое-то отношение. Он считал, что достаточно найти какой-нибудь простой парадокс, демонстрирующий абсурдность этой радикальной интерпретации, чтобы разрушить ее навсегда. И началось все с кота.

Кот Шрёдингера – самое знаменитое животное в истории физики. Сам Шрёдингер был убежден, что он – кот – снесет эту ересь раз и навсегда. Представьте себе, писал он, что кот находится в герметично запечатанном ящике, содержащем также ампулу с ядовитым газом. Ампула находится под прицелом молотка, а тот, в свою очередь, соединен со счетчиком Гейгера, рядом с которым имеется некоторое количество урана. Если какой-нибудь атом урана распадется, он активирует счетчик Гейгера; счетчик освободит молоток, молоток разобьет ампулу, ядовитый газ выйдет и убьет кота.

Рис. 4. Кот Шрёдингера

В квантовой механике, чтобы описать кота в запечатанном ящике, который содержит ампулу с ядовитым газом и молоток, высвобождаемый срабатыванием счетчика Гейгера, необходимо сложить волновую функцию мертвого кота с волновой функцией живого кота. Пока вы не открыли ящик, кот не жив и не мертв. Кот находится в суперпозиции двух состояний. Даже сегодня физики продолжают спорить о том, как кот может быть мертвым и живым одновременно.

Mapping Specialists Ltd.

Вопрос, который на протяжении столетия приводил в замешательство ведущих физиков мира, стоит так: прежде чем вы открыли ящик, кот в нем жив или мертв?

Последователь Ньютона сказал бы, что ответ очевиден: здравый смысл подсказывает, что кот либо жив, либо мертв, но не то и другое сразу. В каждый момент времени можно находиться лишь в одном состоянии. Даже если вы еще не открыли ящик, судьба кота в нем уже решена.

Однако Вернер Гейзенберг и Нильс Бор предложили принципиально иную интерпретацию.

Говорят, что кота лучше всего представляет сумма двух волн: волны живого кота и волны мертвого кота. Пока ящик запечатан, кот может существовать лишь в виде суперпозиции, или суммы, двух волн, одновременно представляющих мертвого и живого кота.

Но все же, жив кот или мертв? До тех пор, пока ящик запечатан, этот вопрос не имеет смысла. В микромире объекты существуют не в определенных состояниях, но лишь как сумма всех возможных состояний. Наконец, когда ящик открыт и вы видите кота, волна волшебным образом схлопывается и демонстрирует вам его либо в живом виде, либо в мертвом, но не в обоих сразу. Так что процесс измерения соединяет микромир с макромиром.

Это имело глубокий философский подтекст. Ученые не одно столетие боролись против явления, известного как солипсизм, – идеи, которой придерживались такие философы, как Джордж Беркли; они считали, что объекты не существуют в реальности, если вы их не наблюдаете. Кратко эту философию можно сформулировать так: «Существовать – значит быть наблюдаемым». Если бы в глубине леса упало дерево, но никого не оказалось рядом, чтобы услышать его падение, то, возможно, дерево вовсе и не падало. Реальность в этой картине мира – всего лишь человеческий конструкт. Или, как сказал однажды поэт Джон Китс, «реальным становится только то, что пережито в действительности».

Однако квантовая теория только ухудшила ситуацию. В квантовой теории, пока вы не посмотрите на дерево, оно может существовать во всех возможных состояниях, таких как дрова, строевой лес, пепел, зубочистки, дом или опилки. Но стоит вам реально посмотреть на это дерево, и все волны, представляющие эти состояния, чудесным образом схлопываются в один-единственный объект – обычное дерево.

Но, поскольку наблюдателю необходимо сознание, все это означает в каком-то смысле, что сознание определяет бытие. Последователи Ньютона были в ужасе – солипсизм вновь пробирался в науку.

Эйнштейну эта идея очень не нравилась. Подобно Ньютону, Эйнштейн верил в «объективную реальность», что означает, что объекты существуют в конкретных, четко определенных состояниях, то есть невозможно находиться в двух местах одновременно. Такой подход известен также как ньютоновский детерминизм – идея о том, что, как мы уже видели, при помощи фундаментальных законов физики можно точно предсказать будущее.

Эйнштейн любил подшучивать над квантовой теорией. Всякий раз, когда в его доме появлялись гости, он просил их посмотреть на луну. Неужели луна существует, спрашивал он, только потому, что на нее смотрит какая-нибудь мышь?

Математик Джон фон Нейман, участвовавший в проработке физических аспектов квантовой теории, считал, что существует некая невидимая «стена», отделяющая микромир от макромира. Они подчиняются разным законам физики, но доказано, что эту стену можно двигать вперед и назад и результат любого эксперимента при этом останется прежним. Иными словами, в микромире и в макромире действуют разные физические законы, но это не влияет на результаты измерений, поэтому не имеет значения, где в точности вы решите провести границу между этими мирами.

Когда Неймана просили пояснить смысл этой стены, он обычно говорил: «К ней просто привыкаешь».

Но, как бы безумно ни выглядела квантовая теория, ее экспериментальный успех был несомненен. Многие ее предсказания (при предсказании свойств электронов и фотонов в области так называемой квантовой электродинамики) сходятся с экспериментальными данными до одной десятимиллиардной доли, что делает квантовую теорию самой успешной теорией всех времен. Атом, считавшийся когда-то самым загадочным объектом во Вселенной, внезапно раскрыл перед учеными все свои глубочайшие тайны. Физики следующего поколения – те, кто легко принял квантовую теорию, – получили десятки Нобелевских премий. Ни в одном эксперименте квантовая теория не нарушается.

Наша Вселенная, несомненно, имеет квантовый характер.

Но Эйнштейн, суммируя успехи квантовой теории, заявил: «Чем успешнее становится квантовая теория, тем глупее она выглядит».

Что не нравилось критикам квантовой теории сильнее всего, так это искусственное разделение между макромиром, в котором мы живем, и странным, противоречащим здравому смыслу миром кванта. Критики говорили, что должен существовать плавный, непрерывный переход из микромира в макромир. В реальности никакой «стены» нет.

Так, если бы мы могли – гипотетически – жить в полностью квантовом мире, это означало бы, что всё, что мы знаем о здравом смысле, неверно. К примеру:

• Мы можем находиться в двух местах одновременно.

• Мы можем исчезать и появляться где-то в другом месте.

• Мы можем проходить сквозь стены и преодолевать барьеры без всяких усилий, методом так называемого туннелирования.

• Люди, умершие в нашей Вселенной, могут быть живы в какой-то другой.

• Проходя по комнате, мы на самом деле перемещаемся одновременно по бесконечному числу возможных маршрутов в ней, сколь угодно причудливых.

Как сказал бы Бор, «любой, кто не шокирован квантовой теорией, не понимает ее».

Все это отличный материал для «Сумеречной зоны». Но электроны чудесным образом делают именно это, – разве что происходит все это в основном внутри атома, где мы не можем их видеть, поэтому подобная их гимнастика остается скрытой от наших глаз. Вот почему у нас есть лазеры, транзисторы, цифровые компьютеры, интернет. Исаак Ньютон был бы потрясен, если бы увидел те атомные танцы, что исполняют электроны, чтобы компьютеры и интернет могли работать. Но современный мир рухнул бы, если бы мы поставили квантовую теорию вне закона и приравняли постоянную Планка к нулю. Все чудесные электронные устройства в вашей гостиной работают именно потому, что электроны способны проделывать все эти фантастические трюки.

Но мы никогда не видим эти эффекты в нашей обычной жизни, поскольку сами состоим из многих триллионов атомов, где эти квантовые эффекты усредняются и компенсируют друг друга и поскольку размеры квантовых флуктуаций определяются постоянной Планка h, которая представляет собой очень малое число.

В 1930 г. Эйнштейну надоело. На Шестом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе он решил вступить в прямое противоборство с Нильсом Бором, ведущим сторонником квантовой механики. Их столкновение должно было стать «битвой титанов», где величайшие физики своего времени спорили бы о судьбе физики и природе реальности. Физик Пауль Эренфест писал: «Я никогда не забуду, с каким видом два оппонента покидали университетский клуб. Эйнштейн – величественная фигура – шел спокойно с легкой иронической улыбкой, а Бор семенил рядом с ним, чрезвычайно расстроенный»{18}18
  Jim Martorano, «The Greatest Heavyweight Fight of All Time,» TAP into Yorktown, August 24, 2022; https://www.tapinto.net/towns/yorktown/articles/the-greatest-heavyweight-fight-of-all-time.


[Закрыть]. Бор был так потрясен, что позже коллеги видели, как он бормотал про себя: «Эйнштейн… Эйнштейн… Эйнштейн…»»

Физик Джон Арчибальд Уилер вспоминал: «Это была величайшая известная мне дискуссия в интеллектуальной истории. За тридцать лет мне не приходилось слышать о споре между двумя более великими учеными, о споре более длительном и посвященном более глубокому вопросу, который имел бы более глубокие последствия для понимания нашего странного мира»{19}19
  quoted in Denis Brian, Einstein (New York: Wiley, 1996), 516.


[Закрыть].

Снова и снова Эйнштейн бомбардировал Бора парадоксами квантовой теории. Он был безжалостен. Каждый новый заряд критики на какое-то время ошеломлял Бора, но уже на следующий день он собирался с мыслями и давал убедительный неопровержимый ответ. Однажды Эйнштейн поймал Бора на очередном парадоксе, связанном со светом и гравитацией. Казалось, Бору наконец поставлен мат. Но по иронии судьбы Бор сумел найти ошибку в рассуждениях Эйнштейна, процитировав собственную Эйнштейнову теорию гравитации.

Приговор большинства физиков гласил, что Бор успешно отразил все аргументы, выдвинутые Эйнштейном на том знаменитом Сольвеевском конгрессе. Но Эйнштейн – возможно, страдая от этого поражения – сделал еще одну попытку опрокинуть квантовую теорию.

Решительную контратаку Эйнштейн совершил пять лет спустя. Вместе со студентами Борисом Подольским и Натаном Розеном он предпринял последнюю отважную попытку раз и навсегда сокрушить квантовую теорию. Парадокс ЭПР, названный по именам авторов, должен был нанести этой теории последний удар.

Квантовому компьютеру суждено было стать одним из непредвиденных побочных продуктов того судьбоносного вызова.

Представьте, говорили Эйнштейн, Подольский и Розен, два электрона, которые когерентны между собой, то есть колеблются в унисон (с одинаковой частотой и постоянным сдвигом по фазе). Хорошо известно, что электроны обладают спином (благодаря этому их свойству существуют магниты). Если мы имеем два электрона с суммарным спином, равным нулю, и предположим, что один из них вращается, скажем, по часовой стрелке, то второй обязательно будет вращаться против часовой стрелки, поскольку их общий спин равен нулю.

Теперь разделим эти два электрона. Сумма их спинов должна быть по-прежнему равна нулю, даже если один из электронов окажется на другом конце Галактики. Но узнать, как он вращается, невозможно, пока не произведешь измерение. Как ни странно, если вы измерите спин одного из электронов и обнаружите, что он вращается по часовой стрелке, вы мгновенно узнаете, что его партнер на другом конце Галактики, должно быть, вращается против часовой стрелки. Эта информация мгновенно – быстрее скорости света – преодолела расстояние между двумя электронами. Иными словами, когда вы разделяете два когерентных электрона, между ними формируется невидимая пуповина, что позволяет поддерживать связь по ней со скоростью, превышающей скорость света.

Рис. 5. Запутанность

Когда два атома находятся рядом друг с другом, они могут вибрировать когерентно, в унисон, с одной и той же частотой, но со сдвигом на неизменную фазу. Но если их разделить, а один из них заставить двигаться, они все равно останутся когерентными, и информация о возмущении распространится между ними быстрее скорости света. (Это не противоречит теории относительности, поскольку информация, преодолевающая световой барьер, случайна.) Отчасти это объясняет, почему квантовые компьютеры настолько мощные, ведь они вычисляют одновременно все эти смешанные состояния.

Mapping Specialists Ltd.

Но, как утверждал Эйнштейн, поскольку ничто не может двигаться быстрее скорости света, это противоречит специальной теории относительности. Следовательно, квантовая механика неверна. Эйнштейн был уверен, что этот убойный аргумент полностью опровергает квантовую теорию. Он завершил изложение доводов и считал спор выигранным. «Жуткое дальнодействие», порожденное запутанностью, – всего лишь иллюзия, настаивал он.

Эйнштейн считал, что нанес «удар милосердия», который раз и навсегда прикончит квантовую теорию. И, несмотря на все экспериментальные успехи квантовой теории, так называемый парадокс ЭПР несколько десятков лет оставался неразрешенным, поскольку описанный в нем процесс было слишком трудно реализовать в лаборатории. Но со временем этот эксперимент все же был поставлен, причем несколькими способами, в 1949, 1975 и 1980 гг., и всякий раз квантовая теория оказывалась верна.

(Означает ли это, что информация может путешествовать быстрее света, нарушая таким образом специальную теорию относительности? Здесь последним довелось смеяться Эйнштейну. Нет, хотя информация между двумя электронами перемещается мгновенно, эта информация случайна и потому бесполезна. Это означает, что невозможно передать полезные данные, содержащие некое сообщение, быстрее скорости света при помощи эксперимента ЭПР. Проанализировав сигнал ЭПР, можно получить только тарабарщину. Так что информация передается мгновенно между когерентными частицами, но полезная информация, несущая в себе сообщение, не способна путешествовать быстрее скорости света.)

Сегодня этот принцип – идея о том, что если два объекта когерентны, то есть колеблются одинаково, то они остаются когерентными, даже если их разделяют громадные расстояния, – называется запутанностью.

Это свойство означает для квантовых компьютеров самые серьезные последствия. Оно подразумевает, что, даже если кубиты в квантовом компьютере разделены, они все равно способны взаимодействовать между собой, что объясняет фантастические вычислительные способности квантовых компьютеров.

В этом и заключается главная причина уникальности и полезности квантовых компьютеров. Обычный цифровой компьютер в каком-то смысле напоминает нескольких бухгалтеров, которые независимо друг от друга работают в конторе, причем по очереди; каждый из них считает что-то одно, независимо от остальных, а результаты они передают друг другу. Но квантовый компьютер подобен комнате, полной взаимодействующих между собой бухгалтеров; все они считают одновременно и, что важно, общаются между собой через запутанность. Так что можно сказать, они решают задачу когерентно и совместно.