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
Просто повезло… Истории Джейсона Стейтона, Памелы Андерсон, Джона Лайдона, Дэнни Трехо Просто повезло… Истории Джейсона Стейтона, Памелы Андерсон, Джона Лайдона, Дэнни Трехо

Рецепт славы и богатства прост: надо в нужное время оказаться в нужном месте

Maxim
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
Давать свободу, доверять и наплевать на оценки. Мэй Маск и Эстер Войжитски — о том, как воспитать ребенка, который попадет в список Forbes Давать свободу, доверять и наплевать на оценки. Мэй Маск и Эстер Войжитски — о том, как воспитать ребенка, который попадет в список Forbes

О принципах воспитания нескольких участников списков Forbes из первых уст

Forbes
Военные преступления Военные преступления

Первая часть ответов на вопросы о военных преступлениях Второй мировой войны

Дилетант
Сыск об упрямом старичке Сыск об упрямом старичке

Коллекция следственных протоколов Руси разных веков

Дилетант
Точка опоры: как перестать бояться быть собой? Точка опоры: как перестать бояться быть собой?

Означает фраза «Будь собой» с психологической точки зрения?

Cosmopolitan
В Якутии нашли новый подвид редчайшей арктической бабочки В Якутии нашли новый подвид редчайшей арктической бабочки

Эти бабочки обитают на склонах каменистых гор

National Geographic
Заботьтесь о своих митохондриях. Они могут защитить вас от депрессии и стресса Заботьтесь о своих митохондриях. Они могут защитить вас от депрессии и стресса

Эти органеллы могут влиять на психическое здоровье

Reminder
10 худших суперкаров всех времен 10 худших суперкаров всех времен

Десятка худших суперкаров по версии американского журнала Car and Driver!

Популярная механика
Правила жизни Мишель Уильямс Правила жизни Мишель Уильямс

Мишель Уильямс: конфуз — мой любимый тип юмора

Esquire
3 схожих симптома пограничного расстройства личности и ПТСР 3 схожих симптома пограничного расстройства личности и ПТСР

Как различить пограничное расстройство личности и посттравматический синдром?

Psychologies
Никита Джигурда признался, что военные хирурги лишили его ежедневного секса Никита Джигурда признался, что военные хирурги лишили его ежедневного секса

Никита Джигурда откровенно рассказал о своем расставании с Мариной Анисиной

Cosmopolitan
Как улучшить память: что делать, чтобы ничего не забывать Как улучшить память: что делать, чтобы ничего не забывать

Не слишком уверена в своей памяти? Это поправимо!

Cosmopolitan
Вес попутал Вес попутал

Удержание хорошей формы после пятидесяти похоже на компьютерную игру

Tatler
Что известно о возможном существовании микробной жизни на Венере Что известно о возможном существовании микробной жизни на Венере

На Венере найдена биосигнатура, происхождение которой пока неизвестно

National Geographic
Алекс и я Алекс и я

Как ученый и попугай открыли ранее неизвестные способности животных

kiozk originals
Кристофер Нолан: филолог, кинематографист-самоучка, брат бандита и режиссер корпоративных обучающих фильмов (недорого) Кристофер Нолан: филолог, кинематографист-самоучка, брат бандита и режиссер корпоративных обучающих фильмов (недорого)

Рассказываем о творческом и жизненном пути Кристофера Нолона

Esquire
Пусть едят пирожные Пусть едят пирожные

О сюрпризах, которые случаются внутри эклеров

Tatler
Почему Т-34 считают лучшим танком Второй мировой, если его легко пробивали «Тигр» и «Пантера» Почему Т-34 считают лучшим танком Второй мировой, если его легко пробивали «Тигр» и «Пантера»

Почему советский Т-34 однозначно считается лучшим танком самой страшной войны

Maxim
Джон Леннон Джон Леннон

Правила жизни музыканта Джона Леннона

Esquire
В водопроводной воде Техаса нашли амебу, поедающую мозг В водопроводной воде Техаса нашли амебу, поедающую мозг

Опасный микроб вызывает первичный амебный менингоэнцефалит

National Geographic
Эльф из Санкт-Петербурга Эльф из Санкт-Петербурга

Как Роман Любимцев из Санкт-Петербурга перевернул мир кайтбординга

Популярная механика
«Там точно будет новый президент»: как участники списка Forbes реагируют на события в Белоруссии «Там точно будет новый президент»: как участники списка Forbes реагируют на события в Белоруссии

Forbes поговорил с предпринимателями, у которых есть бизнес-интересы в Беларуси

Forbes
Гори, но не сгорай Гори, но не сгорай

Как пойти ва-банк, добиться успеха и наслаждаться жизнью без баланса

kiozk originals
Чем заняться в Казани Чем заняться в Казани

Час самолетом от Москвы, красивая архитектура, широкие реки и вкусная еда

GQ
Эффект кино Эффект кино

Замок в современном прочтении

SALON-Interior
Против гигантов: как Spotify удалось завоевать авторитет в мировой поп-культуре Против гигантов: как Spotify удалось завоевать авторитет в мировой поп-культуре

Отрывок из книги Свена Карлcсона и Юнаса Лейонхуфвуда об истории успеха Spotify

Forbes
Гейзер Флай: причудливое чудо Невады Гейзер Флай: причудливое чудо Невады

Удивительный гейзер в Неваде образовался случайно

National Geographic
За урожаем из глубин За урожаем из глубин

На разных верфях страны бум рыбопромыслового судостроения

Популярная механика
Открыть в приложении