3 декабря 1903 г. в семье крупного будапештского банкира Макса Нойманна родился мальчик, назвали которого Яношем. Уже в раннем детстве Янош стал проявлять феноменальные способности. Так, в шесть лет он свободно разговаривал на древнегреческом языке, в восемь лет он освоил основы высшей математики. Друзей семьи часто развлекали демонстрацией способностей мальчика запоминать содержание произвольно выбранной гостем страницы телефонно-адресной книги.

В 1911 г. Янош Нойманн поступает в Лютеранскую гимназию - школу с очень хорошей академической традицией, в которую годом ранее поступил другой будущий выдающийся математик Юджин Вигнер.

В 1913 г. Макс Нойманн прикупил, "на всякий пожарный", дворянский титул, хотя своего имени и не менял. А вот молодой Янош присовокупил к своему имени титулярное "фон" и впоследствии, в германский период своей деятельности, был известен уже как Йоганн фон Нойманн.

После падения в 1919 г. коммунистического правительства Бела Куна, состоявшего преимущественно из евреев, начались преследования лиц еврейской национальности, коснувшиеся и семьи Нойманнов. Тем не менее, в 1921 г. Янош Нойманн заканчивает Лютеранскую гимназию и уже в 1922 г. совместно с ассистентом Будапештского университета М. Фекетом публикует свою первую статью по математике. Однако отец не приветствовал математические занятия сына как не сулящие никаких доходов и настаивал на карьере бизнесмена. Компромиссом стало то, что Янош поступил на химический факультет Берлинского университета. Но в 1923 г. он перебирается в Цюрих и там в 1926 г. получает диплом инженера-химика Высшей технической школы Цюриха. В том же году он все же защищает и докторскую диссертацию по теории множеств в родном Будапештском университете. Кстати, свое определение порядковых чисел он опубликовал, когда ему было 20 лет. Это определение используется и по сей день.

В 20-е годы фон Нойманн преподает в немецких университетах: в Берлине (1926-1929), Гамбурге (1929-1930), а также работает в Геттингенском университете под руководством Гильберта. В это время слава о молодом гение математики облетает весь мир. Учитывая неблагоприятную политическую ситуацию в Германии и пользуясь приглашением О. Веблена, Дж. фон Нейман переезжает в США и с 1930 по 1933 год преподает в Принстонском университете. А в 1933 г. вместе с Дж.У. Александером, А. Эйнштейном, М. Морсом, О. Вебленом и Г. Вейлем стал профессором математики во вновь созданном Институте перспективных исследований, где и проработал до конца своей жизни.

Именно в этом Институте в 1945-50 гг. фон Нейман сосредотачивается на решении проблем построения эффективных вычислительных устройств, участвует в создании компьютера EDVAC и в целой серии теоретических исследований формулирует то, что по сей день именуется "архитектурой фон Неймана" или классической компьютерной архитектурой, которая составляет основу (иногда с некоторыми модификациями) практически всех существующих ныне компьютеров, а сам фон Нейман справедливо считается одним из "отцов основателей" современной индустрии информационных технологий.

Однако чуть ли не двадцатью годами ранее этот же человек заложил теоретические основания совершенно иного подхода к проблеме вычислений - квантового, хотя позднее до конца своей жизни практически данной проблемой не занимался. Это позволило Питеру Шору уже в конце 90-х заметить, что "фон Нейман никогда не проводил связи между квантовой логикой и вычислениями. Потребовалось еще 50 лет, пока Ричард Фейнман не перекинул мост через эту пропасть".

Дж. фон Нейман проявил интерес к квантовой механике в 1926 году, вскорости по ее создании, перебравшись на работу в Геттингенский университет. И в попытках найти общие принципы, которые лежали в основе волновой механики Э. Шредингера и матричной механики В. Гейзенберга, разрабатывает свой логико-аксиоматический подход, резюмированный позднее в совместной с Дж. Биркгоффом работе 1936 года "Логика квантовой механики". В этой работе было показано, что квантовая механика имеет самосогласованную логическую структуру, несовместимую однако со структурой теорий, в основе которых лежит классическая логика. Главное отличие - в трактовке логического "ИЛИ" (дизъюнкции). В квантовой механике в силу действия принципа суперпозиции состояний высказывание типа "спин электрона в направлении х имеет значение или вверх, или вниз" в общем случае некорректно, так как до фактического измерения этого значения электрон находится с определенной вероятностью в состоянии со спином "вверх" и одновременно с некоторой другой вероятностью в состоянии со спином "вниз". И вот именно это свойство квантовых систем полагается в основу разрабатываемых ныне квантовых компьютеров.

Первоначально столь смелые квантово-логические интуиции Дж. фон Неймана и Дж. Биркгоффа не вызвали должного интереса ни среди логиков, ни среди физиков в силу их абстрактности. Дискуссии же об основаниях квантовой механики в тридцатые годы велись преимущественно на более традиционном философском языке. Лишь через двадцать лет, в год смерти самого фон Неймана, после появления книги Дж. Маккея "Математические основания квантовой теории" (1957), название которой не зря перекликалось с классической работой фон Неймана 1932 года "Математические основания квантовой механики", интерес к логико-алгебраическому подходу к квантовой теории стал заметно расти. Но исследования уходили во все более абстрактные дали, в которых даже просто квантово-механическая их применимость едва просматривалась. И только еще без малого через тридцать лет после публикации в 1985 году Дэвидом Дойчем основанной на квантовой логике теории квантовых вычислений стало оправдываться старое правило: "Нет ничего практичнее хорошей теории".

Так, через пятьдесят лет непересекающегося развития два достижения одного человека встретились на исторических перекрестках, чтобы далее уже шествовать вместе.

Сергей САНЬКО,
[email protected]

Джон (Янош, Йоганн) фон Нейман (1903-1957) - американский физик и математик венгерского происхождения.

Родился 3 декабря 1903 г. в Будапеште.

В 1926 окончил Будапештский университет, получив степень доктора философии.

До 1931 г. работал в Геттингене, Берлине и Гамбурге, в 1931-1933 гг. - в Принстонском университете США, а с 1933 г. - в Институте перспективных исследований в Принстоне. Принимал участие в различных оборонных проектах, в том числе в Манхеттенском проекте по созданию атомной бомбы.

Дж. фон Нейман впервые дал строгую математическую формулировку квантовой механики и доказал эквивалентность волновой механики Э. Шредингера и матричной механики В. Гейзенберга. Его труд "Математические основы квантовой механики" (Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, 1932) стал классическим.

В 40-х гг. ХХ в. фон Нейман и экономист О. Моргенштерн заложили основы математической теории игр и показали ее применимость при решении экономических задач, связанных с выбором оптимальных стратегий рыночного поведения. Результатом исследований стала фундаментальная монография "Теория игр и экономическое поведение" (The Theory of Games and Economic Behavior, совместно с О. Моргенштерном, 1944).

Дж. фон Нейман (частично совместно с Г. Голдстайном) явился создателем теории вычислительных машин и аксиоматической теории клеточных автоматов. Архитектура фон Неймана лежит в основе большинства современных компьютеров, а разработанная вместе с Биркгоффом квантовая логика - это основа основ современного квантового компьютинга и информатики.

Умер Джон фон Нейман 8 февраля 1957 в Вашингтоне после продолжительной отчаянной борьбы с одолевавшим его раком легких.