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
10 фильмов, которые все путают с другими фильмами 10 фильмов, которые все путают с другими фильмами

Тот, где они еще парня искали…Там еще этот играл… Фильмы, которые все путают

Maxim
Почему измена причиняет нам такую боль Почему измена причиняет нам такую боль

Почему предательство партнера приносит столько страданий

Psychologies
По волнам памяти По волнам памяти

Дом в Санта-Круз стал для хозяев местом вдохновения и ностальгии

AD
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
Нет интернета — нет машины: выводы из сбоя онлайн-сервисов Tesla Нет интернета — нет машины: выводы из сбоя онлайн-сервисов Tesla

Машины стремительно превращаются в гаджеты

Популярная механика
Посткапитализм Посткапитализм

Путеводитель по нашему будущему

kiozk originals
6 фактов о Метро-2 — системе тайных тоннелей под Москвой 6 фактов о Метро-2 — системе тайных тоннелей под Москвой

Существование тайных тоннелей под Москвой — одна из популярных городских легенд

Maxim
Что делать, если бензин в баке закончился? Пошаговый гид Что делать, если бензин в баке закончился? Пошаговый гид

Рассказываем, как не встать посреди дороги с пустым баком

Maxim
«Работа с травмой — сложная». Психолог — о волонтерской помощи белорусам «Работа с травмой — сложная». Психолог — о волонтерской помощи белорусам

Психолог о том, как государственные катаклизмы влияют на психику обычных людей

РБК
Другой Египет: средневековые мечети, живой Некрополь и марсианские пейзажи в стране фараонов Другой Египет: средневековые мечети, живой Некрополь и марсианские пейзажи в стране фараонов

Несколько веских причин вновь вернуться в Египет

Forbes
Когда на планете закончится нефть? Когда на планете закончится нефть?

Мы куда реже задумываемся о том, что исчерпаемые ресурсы на то и исчерпаемые

Популярная механика
7 фильмов о Франции 7 фильмов о Франции

Узнайте больше о молодых революционерах, прованских шато и французских классиках

GQ
Ближе к природе Ближе к природе

Респектабельный минимализм с космическими мотивами в апартаментах

SALON-Interior
Как микробы управляют нами Как микробы управляют нами

Тайные властители жизни на Земле

kiozk originals
Теория везения Теория везения

Практическое пособие по повышению вашей удачливости

kiozk originals
10 причин, почему инопланетяне не будут похожи на нас 10 причин, почему инопланетяне не будут похожи на нас

Выглядеть наши братья по разуму будут совсем иначе, чем люди

Популярная механика
Почему высоких цен на нефть больше не будет Почему высоких цен на нефть больше не будет

При любых сценариях развития экономики падения спроса на нефть не избежать

Forbes
Астрономы объявили о начале нового солнечного цикла Астрономы объявили о начале нового солнечного цикла

Начался 25-ый цикл солнечной активности

N+1
7 самых странных попыток создать суперсолдата 7 самых странных попыток создать суперсолдата

Поневоле начинаешь лучше относиться к своему сержанту!

Maxim
10 самых глубоких мест на Земле 10 самых глубоких мест на Земле

Насколько близко можно приблизиться к ядру планеты?

Популярная механика
Аллергия - ошибка иммунитета Аллергия - ошибка иммунитета

Вряд ли в наше время можно найти человека, который ничего не слышал про аллергию

Популярная механика
Как несостоявшийся ликвидатор Саддама Хусейна заработал $850 млн Как несостоявшийся ликвидатор Саддама Хусейна заработал $850 млн

Приложение Дорона Кемпеля, которое люди используют в тревожной ситуации

Forbes
10 странных предсказаний на XXI век, которые все еще не сбылись 10 странных предсказаний на XXI век, которые все еще не сбылись

Когда человечество наконец научиться предсказывать будущее без ошибок?

Maxim
Интимный разговор Интимный разговор

Для чего вообще нужна эстетическая гинекология?

Glamour
Двойной «Джей». 7 фактов об обновлении Jaguar F-Pace Двойной «Джей». 7 фактов об обновлении Jaguar F-Pace

Обновленный Jaguar F-Pace — новый салон и экономичный двигатель

РБК
Выбирай, не выбирая: как нам запрещают заботиться о своей безопасности Выбирай, не выбирая: как нам запрещают заботиться о своей безопасности

Как женщинам сначала запрещают заботиться о своей безопасности

Cosmopolitan
12 очаровательных городков Греции 12 очаровательных городков Греции

Мы всегда торопимся на пляжи островов. Хотя могли бы гулять по милым улочкам

GQ
Когда лень вот-вот победит: 5 упражнений, которые заставят тебя полюбить спорт Когда лень вот-вот победит: 5 упражнений, которые заставят тебя полюбить спорт

Комплекс из этих пяти упражнений способен убить лень и разжечь спортивный азарт

Cosmopolitan
Сельская новь Сельская новь

Дом в старинном подмосковном поселке

AD
Открыть в приложении