Обращение во времени произвольного, неизвестного квантового состояния

Популярная механикаНаука

Тепловой хаос вернул квантовую систему в неизвестное прошлое

Ученые разработали весьма необычную теорию, суть которой - обращение во времени произвольного, неизвестного квантового состояния.

Василий Макаров

В продолжение нашумевшего прошлогоднего эксперимента по «обращению времени» квантовой системы в известном состоянии, двое физиков из МФТИ и Аргоннской национальной лаборатории опубликовали в журнале Communications Physics новую, не менее парадоксальную теоретическую работу. В ней изложена процедура обращения во времени произвольного, неизвестного квантового состояния. В будущем подобные операции послужат для контроля работы продвинутых квантовых компьютеров.

Один из авторов исследования, Валерий Винокур из Аргоннской национальной лаборатории, поясняет принцип в основе обоих исследований: «Один из наших прорывов — осознание и реализация на практике идеи, что квантовый компьютер можно использовать не как вычислитель, а как физический объект, кусочек материального мира, и эволюцией его состояния во времени можно поразительным образом управлять».

Без внешнего вмешательства состояние квантового чипа эволюционирует определенным образом — от порядка к хаосу. То же самое можно сказать и о других вещах: наши тела стареют, постройки разваливаются, а система «кубик льда — стакан воды» неминуемо приходит к тепловому равновесию. При этом едва ли кто-то видел, чтобы кубик льда внезапно материализовался в стакане при комнатной температуре; хотя это может зависеть от содержимого стакана.

Повседневный опыт дает человеку интуитивное чувство времени, которое основано на противопоставлении в целом более упорядоченного прошлого более хаотичному будущему замкнутой системы. Такой как стакан воды комнатной температуры со льдом, где таяние воспринимается как однонаправленный процесс. В физике говорят о стреле времени, или асимметрии времени. Она объясняется тенденцией к беспорядку, которая более строго описывается вторым началом термодинамики.

Джинн второго рода

В эксперименте, который в прошлом году СМИ окрестили российской «машиной времени», физики на мгновение развернули стрелу времени для квантового чипа. А именно, запущенный в упорядоченном состоянии квантовый компьютер короткое время эволюционировал в сторону нарастания хаоса, после чего на чип воздействовали алгоритмом обращения времени. Как следствие, компьютер стал выполнять все прежние действия с точностью до наоборот и в конце концов пришел в исходное упорядоченное состояние.

Подвох состоял в том, что нужно заранее знать состояние компьютера в момент пуска алгоритма обращения времени — операция не универсальна. «Даже это воспринималось как своего рода волшебство, но наша усовершенствованная процедура — это, если угодно, волшебный джинн нового порядка, — объясняет Винокур. — Скажем, захотели вы вернуть Парфенону его былое величие. Прежний джинн мог исполнить ваше желание, но он бы начал задавать неудобные вопросы — попросил бы подробный план руин как они есть сейчас… У старого джинна не было универсального заклятия для обращения времени. У него была толстенная книга заклинаний, из которой приходилось каждый раз выбирать одно, смотря по ситуации, что весьма утомительно».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Что говорят о нас отношения с деньгами Что говорят о нас отношения с деньгами

По тому, как человек относится к деньгам, можно определить его образ мышления

Psychologies
В Россию с любовью: каких проблем ждать после переноса споров с иностранцами в российские суды В Россию с любовью: каких проблем ждать после переноса споров с иностранцами в российские суды

Как перенос споров с иностранцами в российские суды может повлиять на бизнес

Forbes
Мог ли мегалодон надвое перекусить судно Мог ли мегалодон надвое перекусить судно

Главный герой этого фильма — невероятная ископаемая акула, мегалодон

Популярная механика
Потерянный рай: как появился Homo sapiens Потерянный рай: как появился Homo sapiens

Сегодня и школьники знают, что первые люди появились в Африке. Но где именно?

Популярная механика
Военные преступления Военные преступления

Первая часть ответов на вопросы о военных преступлениях Второй мировой войны

Дилетант
Все, что следует помнить о финансовом кризисе 2008 года Все, что следует помнить о финансовом кризисе 2008 года

Когда-то небо было голубее, нефть была по 140 долларов, а доллар — по 24 руб.

Maxim
Всеобщее счастье: рецепты народов мира Всеобщее счастье: рецепты народов мира

Жить в гармонии и радости хотят, наверное, все, но как?

Psychologies
Почему ты не можешь похудеть: тайные выгоды лишнего веса Почему ты не можешь похудеть: тайные выгоды лишнего веса

Если ты мечтаешь похудеть, но никак не можешь?

Cosmopolitan
13 отличных британских комедийных сериалов 13 отличных британских комедийных сериалов

Прелесть британских комедийных сериалов — в том, что они достаточно короткие

Esquire
Как Тьюринг предсказал загадочные Как Тьюринг предсказал загадочные

Принцип Тьюринга, по которому растения организовываются в группы

Популярная механика
6 фактов об игре «Что? Где? Когда?» 6 фактов об игре «Что? Где? Когда?»

Факты о телеигре «Что? Где? Когда?», которые ты не найдешь даже в черном ящике

Maxim
В развитии туберкулеза нашли вторую латентную стадию В развитии туберкулеза нашли вторую латентную стадию

Благодаря этому врачи смогут точнее подбирать лекарства для пациентов

N+1
Rework Rework

Бизнес без предрассудков

kiozk originals
Интервью с предпринимателем о технологическом бизнесе в России Интервью с предпринимателем о технологическом бизнесе в России

Разговор с Максимом Нальским с ним об отечественной IT-индустрии

СНОБ
Отрывок из книги Дэниела Киза «Войны Миллигана» Отрывок из книги Дэниела Киза «Войны Миллигана»

Отрывок из долгожданного продолжения романа Дэниела Киза о Билли Миллигане

СНОБ
Недетская история о подростках: отрывок из «Падения» Анне Провост — о подростковом одиночестве, агрессии и страхе Недетская история о подростках: отрывок из «Падения» Анне Провост — о подростковом одиночестве, агрессии и страхе

Начало нового подросткового романа Анны Провост

Esquire
Эти гениальные птицы Эти гениальные птицы

Лабораторные и полевые исследования когнитивных способностей птиц

kiozk originals
Поместится всё! Поместится всё!

Как не ошибиться с размером шкафа для маленькой квартиры

Лиза
9 актеров, которые изменились до неузнаваемости в предстоящих фильмах 9 актеров, которые изменились до неузнаваемости в предстоящих фильмах

Загримировали так, что не то что родная мать, даже родной продюсер не узнает!

Maxim
Очереди в мастерскую, неземные краски и сделка с дьяволом Очереди в мастерскую, неземные краски и сделка с дьяволом

Тайна создания и судьба картины Архипа Куинджи «Лунная ночь на Днепре»

Культура.РФ
Продавец обуви Продавец обуви

История компании Nike, рассказанная ее основателем

kiozk originals
Артизаны не сдаются Артизаны не сдаются

Станет ли нынешнее поколение мастеров последним в истории материальной культуры

Robb Report
Не болеть: 20 продуктов для повышения иммунитета Не болеть: 20 продуктов для повышения иммунитета

Как помочь иммунной системе бороться с болезнями?

Cosmopolitan
«Это просто мой долг и работа»: как врачи помогают пассажирам в полете «Это просто мой долг и работа»: как врачи помогают пассажирам в полете

Рассказы медиков, которым приходилось оказывать помощь на высоте 10 000 метров

Esquire
Сору не место в избе: почему надо говорить о домашнем насилии Сору не место в избе: почему надо говорить о домашнем насилии

Почему надо говорить о домашнем насилии, если ты с ним столкнулась

Cosmopolitan
Приручить энергию звезд Приручить энергию звезд

Каким ученые видят решение грядущего энергетического дефицита

N+1
Василий Алексеев: Что произошло с рынком франчайзинга после пандемии Василий Алексеев: Что произошло с рынком франчайзинга после пандемии

Рынок франчайзинга: за счет чего удалось добиться кратного роста числа партнеров

СНОБ
Зря разделась! 9 забавных ситуаций, в которые попадали актеры на съемках Зря разделась! 9 забавных ситуаций, в которые попадали актеры на съемках

Актеры нередко попадают в забавные ситуации или подшучивают друг над другом

Cosmopolitan
В Париж по делу срочно В Париж по делу срочно

Как вареные яйца, круассаны и клубника помогли создать интерьер с обложки

AD
Белая полоса Белая полоса

Что провоцирует появление растяжек и можно ли их предотвратить?

Лиза
Открыть в приложении