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

Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки

Удается ли вам спать достаточное количество часов?

Psychologies
Кожанки, оверсайз-пиджаки и шелк: что носил Микки Рурк в конце восьмидесятых и начале девяностых Кожанки, оверсайз-пиджаки и шелк: что носил Микки Рурк в конце восьмидесятых и начале девяностых

Восьмидесятые и девяностые идеально вписывались в гардероб Микки Рурка

Esquire
Пластический хирург Тимур Хайдаров — Forbes: «Покажи, что ты гений» Пластический хирург Тимур Хайдаров — Forbes: «Покажи, что ты гений»

Пластический хирург — как выделиться из толпы в условиях жесткой конкуренции

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

Начался 25-ый цикл солнечной активности

N+1
Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века

Самые страшные заболевания в истории

Maxim
Экономить на себе?! Экономить на себе?!

Сокращаем расходы на косметику без ущерба для красоты

Cosmopolitan
Пять компьютерных розыгрышей: как безобидно насолить другу Пять компьютерных розыгрышей: как безобидно насолить другу

Способы избавиться от офисной скуки

Популярная механика
Правила успешного питчинга Правила успешного питчинга

Что такое питчинг, для чего он нужен и как презентовать свою идею спонсору

СНОБ
Здесь и сейчас Здесь и сейчас

Как научиться есть осознанно?

Худеем правильно
Время действия Время действия

Если ты находишь дело жизни, никакие сложности тебе уже не страшны

Glamour
Лучшие комиксы и графические романы для подростков в 2020 году Лучшие комиксы и графические романы для подростков в 2020 году

Графические романы, манги и комиксы, завоевавшие мир

СНОБ
Алена Алена

Интервью с универсальной амазонкой нового русского кино Аленой Михайловой

Собака.ru
Девелопер из расследования об утечке из финразведки США Павел Фукс объяснил перевод $1 млн в адрес бывшего вице-мера Москвы Девелопер из расследования об утечке из финразведки США Павел Фукс объяснил перевод $1 млн в адрес бывшего вице-мера Москвы

Девелопер Павел Фукс одолжил бывшему вице-мэру Москвы Иосифу Орджоникидзе $1 млн

Forbes
The Everything Store The Everything Store

Джефф Безос и эра Amazon

kiozk originals
Бесконечная ликвидация: как ювелирная сеть Sunlight заработала миллиарды на дешевых бриллиантах и стала интернет-мемом Бесконечная ликвидация: как ювелирная сеть Sunlight заработала миллиарды на дешевых бриллиантах и стала интернет-мемом

Сеть Sunlight в свое время совершила революцию на ювелирном рынке

Forbes
Бенджамин Франклин. Биография Бенджамин Франклин. Биография

Биография отца-основателя Соединенных Штатов Америки

kiozk originals
10 секретов плоского живота 10 секретов плоского живота

Самые эффективные лайфхаки для борьбы с выпирающим животом

Худеем правильно
Советский «умный дом», придуманный 33 года назад Советский «умный дом», придуманный 33 года назад

FaceTime и Siri в СССР?

Maxim
Век Феллини Век Феллини

Феллини. Материал, который интересно читать и по сей день

Playboy
Вера, мама, любовь Вера, мама, любовь

Об осознанном родительстве и двенадцати открытиях, которые оно нам сулит

Vogue
Южные стрижи не пустили северных к лучшим местам зимовки Южные стрижи не пустили северных к лучшим местам зимовки

Чем севернее гнездятся стрижи, тем севернее расположены их зимовки в Африке

N+1
(Не) конкурент: в чем нейросеть уступает человеку, а в чем нет (Не) конкурент: в чем нейросеть уступает человеку, а в чем нет

Какие человеческие качества все еще невозможно воспроизвести в нейросетях?

РБК
Любимые рецепты Лали Чочия: фаршированные перцы Любимые рецепты Лали Чочия: фаршированные перцы

Ностальгируем по Одессе и делимся рецептом фаршированных перцев

Seasons of life
Хобби на черный день. Как продать самую дорогую в истории бейсбольную карточку за $3,9 млн Хобби на черный день. Как продать самую дорогую в истории бейсбольную карточку за $3,9 млн

Делец Дэйв Оанча зарабатывает миллионы на перепродаже редких карточек

Forbes
Мелкие ставки Мелкие ставки

Великую идею нельзя выдумать, но можно открыть

kiozk originals
Ни шляпки, ни ножки: что нужно знать об отравлении ядовитыми грибами Ни шляпки, ни ножки: что нужно знать об отравлении ядовитыми грибами

Как выглядит отравление ядовитыми грибами и что делать, чтобы с ним справиться

Cosmopolitan
Парни, мы все повзрослели: каким получилось продолжение комедии «Билл и Тед» с Киану Ривзом 30 лет спустя Парни, мы все повзрослели: каким получилось продолжение комедии «Билл и Тед» с Киану Ривзом 30 лет спустя

Киану Ривз и Алекс Уинтер в образе двух посредственных и добродушных мужчин

Esquire
Эти три шага помогут вам избавиться от вредных привычек, утверждает социальный психолог Эти три шага помогут вам избавиться от вредных привычек, утверждает социальный психолог

Три шага, которые помогут сформировать полезные привычки и приблизиться к цели

Inc.
10 военных фильмов с самым большим количеством исторических ляпов 10 военных фильмов с самым большим количеством исторических ляпов

Для некоторых фильмов фраза «основан на реальных событиях» ничего не значит

Maxim
Правила жизни Тома Харди Правила жизни Тома Харди

Правила жизни английского актера Тома Харди

Esquire
Открыть в приложении