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
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
Самые сомнительные сделки IT-гигантов Самые сомнительные сделки IT-гигантов

Сделки IT гигантов, которые и казались сомнительными, и являлись таковыми

Maxim
Яблочная диета Яблочная диета

Яблочный рацион – отличный способ похудеть и запастись витаминами

Лиза
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Наблюдаемое количество гравитационных линз на порядок превысило прогноз симуляций Наблюдаемое количество гравитационных линз на порядок превысило прогноз симуляций

Общепринятые представления о свойствах темной материи отныне под сомнением

N+1
Мег Уэйт Клейтон: Последний поезд на Лондон Мег Уэйт Клейтон: Последний поезд на Лондон

Отрывок из нового романа Мег Уэйт Клейтон об отправке первого киндертранспорта

СНОБ
13 отличных британских комедийных сериалов 13 отличных британских комедийных сериалов

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

Esquire
Как правильно выбрать нюдовую помаду для идеального «голого» макияжа? Как правильно выбрать нюдовую помаду для идеального «голого» макияжа?

Ты никогда не ошибешься, если выберешь нюдовую помаду

Cosmopolitan
Как семейство Кардашьян заработало больше $2 млрд благодаря 14-летнему реалити-шоу Как семейство Кардашьян заработало больше $2 млрд благодаря 14-летнему реалити-шоу

Как вышло, что с закрытием шоу «Семейства Кардашьян» доходы семьи не иссякнут?

Forbes
Стесняюсь спросить: какие виды инъекций существуют в современной косметологии и что нужно знать об уколах красоты Стесняюсь спросить: какие виды инъекций существуют в современной косметологии и что нужно знать об уколах красоты

Ботокс и другие виды инъекций: что нужно о них знать

Esquire
Варвара-краса Варвара-краса

Звезда сериала «Чики» Варвара Шмыкова провела 2020‑й получше многих

Tatler
Оксана Карас: «Когда смотришь фильм, последнее, о чем стоит думать, — что его сняла женщина» Оксана Карас: «Когда смотришь фильм, последнее, о чем стоит думать, — что его сняла женщина»

Оксана Карас сняла фильм «Доктор Лиза» о благотворительнице Елизавете Глинке

Glamour
Астрономы впервые напрямую зарегистрировали рождение черной дыры промежуточной массы Астрономы впервые напрямую зарегистрировали рождение черной дыры промежуточной массы

Самая тяжелая черная дыра

N+1
Многообразие религиозного опыта Многообразие религиозного опыта

Исследование человеческой природы

kiozk originals
Растянется? Покроется катышками? Как купить качественный свитер не на один сезон Растянется? Покроется катышками? Как купить качественный свитер не на один сезон

Как купить действительно качественный, теплый и приятный к телу свитер

Cosmopolitan
Перевернутые кораблики отправили в плавание по левитирующему слою жидкости Перевернутые кораблики отправили в плавание по левитирующему слою жидкости

Что будет с объектами, если сила тяжести поменяет свое направление?

N+1
«Возникновение секулярного. Христианство, ислам, модерность» «Возникновение секулярного. Христианство, ислам, модерность»

Какой могла бы быть антропология секуляризма

N+1
Не только лизать: 10 языков животных и необычные факты о них Не только лизать: 10 языков животных и необычные факты о них

Мы используем свой язык для облизывания, глотания и разговора. А животные?

Популярная механика
Мир по «Звездным войнам» Мир по «Звездным войнам»

Что «Звездные войны» могут рассказать нам о мире, в котором мы живем

kiozk originals
Уличная мода: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена Уличная мода: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена

Как костюмы гангстеров из фильмов Гая Ричи дают фору костюмам Джеймса Бонда

Esquire
Русская планета: почему «Роскосмос» решил искать на Венере жизнь Русская планета: почему «Роскосмос» решил искать на Венере жизнь

На Венере обнаружены вещества, ассоциируемые с жизнью

Esquire
Ученые впервые клонировали лошадь Пржевальского Ученые впервые клонировали лошадь Пржевальского

В качестве генетического материала использовались замороженные клетки

N+1
Калифорния планирует запретить автомобили с бензиновым двигателем к 2035 году Калифорния планирует запретить автомобили с бензиновым двигателем к 2035 году

Калифорния переходит на электрические пассажирские автомобили и грузовики

GQ
5 лучших способов похудеть, кроме посещения тренажерного зала 5 лучших способов похудеть, кроме посещения тренажерного зала

Можно прийти в форму и без абонемента

Playboy
Пусть едят пирожные Пусть едят пирожные

О сюрпризах, которые случаются внутри эклеров

Tatler
10 вариантов будущего через тысячу лет 10 вариантов будущего через тысячу лет

Попробуем посмотреть в далёкое будущее с позитивом

Популярная механика
Изменения мозга космонавтов объяснили нейропластичностью Изменения мозга космонавтов объяснили нейропластичностью

Почему у космонавтов меняется объем белого и серого вещества мозга

N+1
«Взрослые забывают, что сами были детьми» «Взрослые забывают, что сами были детьми»

Дмитрий Шепелев — о воспитании сына, и о том, от чего хочет его предостеречь

OK!
Как участнику рейтинга Forbes и его коллегам удалось впервые «поймать» неуловимую черную дыру Как участнику рейтинга Forbes и его коллегам удалось впервые «поймать» неуловимую черную дыру

Ученые подтвердили существование неуловимого прежде вида черных дыр

Forbes
Открыть в приложении