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
Если ребенка вырастила бабушка: особенности воспитания Если ребенка вырастила бабушка: особенности воспитания

Что происходит, когда ребенка окончательно отдают на воспитание бабушке?

Psychologies
Транскраниальная стимуляция переменным током на время смягчила дислексию Транскраниальная стимуляция переменным током на время смягчила дислексию

Люди с дислексией стали лучше различать фонемы, читать с меньшим числом ошибок

N+1
Конец сказки Конец сказки

Чем может обернуться замужество

Лиза
5 невероятных проектов для борьбы с потеплением 5 невероятных проектов для борьбы с потеплением

Как люди собираются противостоять глобальному потеплению

Популярная механика
Комик и актер Адам Коновер: о том, почему удовольствие — хреновая штука Комик и актер Адам Коновер: о том, почему удовольствие — хреновая штука

Как сделать так, чтобы жизнь стоила того, чтобы жить?

Playboy
Верите ли вы в магию? Верите ли вы в магию?

Эта книга развенчает многие мифы о народной медицине

kiozk originals
Подчинение авторитету Подчинение авторитету

Научный взгляд на власть и мораль

kiozk originals
Воробьи научили друг друга бесстрашию Воробьи научили друг друга бесстрашию

Домовые воробьи могут учить друг друга не бояться новых объектов

N+1
12 самых странных и редких существ, живущих под водой 12 самых странных и редких существ, живущих под водой

Дюжина самых странных и редких морских обитателей

Популярная механика
Правила жизни Джереми Айронса Правила жизни Джереми Айронса

Правила жизни ирландского актера Джереми Айронса

Esquire
Что делать по дороге на работу Что делать по дороге на работу

Чем люди предпочитают заниматься по дороге на работу и с работы

Psychologies
Не наступать на грабли: 7 неверных мотивов для отношений Не наступать на грабли: 7 неверных мотивов для отношений

По каким причинам вы начинаете новые отношения?

Psychologies
«Кадиш.com» — комический роман финалиста Пулитцера Натана Ингландера об отношениях отцов и детей. Публикуем его фрагмент «Кадиш.com» — комический роман финалиста Пулитцера Натана Ингландера об отношениях отцов и детей. Публикуем его фрагмент

Фрагмент из комического романа Натана Ингландера «Кадиш.com»

Esquire
5 советских машин, заслуживших признание за рубежом 5 советских машин, заслуживших признание за рубежом

Мастера международного класса!

Maxim
Разожги мой огонь Разожги мой огонь

Интимные отношения могут дарить вдохновение, но могут и гасить его

Psychologies
Самые странные автомобильные законы Северной и Южной Америки Самые странные автомобильные законы Северной и Южной Америки

Иногда дорожные законы настолько нелепы, что не имеют никакого смысла

Популярная механика
Искусство в интерьере Искусство в интерьере

Подборка квартир, где арт-объекты удачно вписаны в пространство

AD
Время Кассиопеи. Осеннее небо Время Кассиопеи. Осеннее небо

Что можно наблюдать на звездном небе осенью

Наука и жизнь
Что мужчина должен делать по дому: 25 основных обязанностей Что мужчина должен делать по дому: 25 основных обязанностей

Советы по разделению рутинных работ по дому

Playboy
Нехорошая кредитная история Нехорошая кредитная история

«Гнездо» Шона Дёркина — страшноватая утопия семейного счастья

Weekend
Как подтянуть ягодицы и удлинить ноги с помощью джинсов — 7 хитрых приёмов Как подтянуть ягодицы и удлинить ноги с помощью джинсов — 7 хитрых приёмов

На что обратить внимание в магазине и какие джинсы выбрать по твоим параметрам

Cosmopolitan
Эшер, слэшер и Хичкок Эшер, слэшер и Хичкок

Ужасный иконостас Дарио Ардженто

Weekend
Еще 5 легендарных мечей, которые до сих пор целы Еще 5 легендарных мечей, которые до сих пор целы

Продолжаем серию ЖЗМ — «Жизнь замечательных мечей».

Maxim
Реки, кони и еда: что посмотреть и попробовать на Алтае Реки, кони и еда: что посмотреть и попробовать на Алтае

Чем покоряют красоты самого высокого края Сибири

РБК
Эйнштейн гуляет по Луне Эйнштейн гуляет по Луне

Наука и искусство запоминания

kiozk originals
Чем вредны бананы? Чем вредны бананы?

Углеродный след обычных вещей и процессов

kiozk originals
Двойная спираль Двойная спираль

Открытие структуры ДНК

kiozk originals
Экология для детей: десять мультфильмов о природе Экология для детей: десять мультфильмов о природе

Как помочь детям начать заботиться о планете с помощью мультфильмов

Seasons of life
Миф о красоте Миф о красоте

Стереотипы против женщин

kiozk originals
Открыть в приложении