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
Интерьер для коллекционеров Интерьер для коллекционеров

Квартира как музей современного искусства

SALON-Interior
Страна полного привода: самые популярные кроссоверы России Страна полного привода: самые популярные кроссоверы России

Половина от проданных на российском рынке новых автомобилей — кроссоверы

Playboy
Детство, ты куда? Детство, ты куда?

Красота для поколения Z

Tatler
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Как заснуть, если мешают мысли о работе Как заснуть, если мешают мысли о работе

Как уснуть, если работа не уходит из головы, а подсчета овец уже недостаточно

Inc.
Полушария мозга шимпанзе вновь признали асимметричными Полушария мозга шимпанзе вновь признали асимметричными

Чем похожи мозг человека и мозг шимпанзе?

N+1
(Нео)сознанное (Нео)сознанное

Как бессознательный ум управляет нашим поведением

kiozk originals
4 невероятных шоссе, заставляющих протереть глаза 4 невероятных шоссе, заставляющих протереть глаза

Эти дороги без всякого желтого кирпича заставляют думать о чудесах

Maxim
Армия 2020 Армия 2020

Ежегодная выставка «Армия» в парке «Патриот»

Популярная механика
Сознание — сила Сознание — сила

Как справиться с выгоранием и эффективно работать в команде. Мнение экспертов

Vogue
Тайна завитка под буквой «Д» Тайна завитка под буквой «Д»

История раскрытия, изложенная в двух частях с предисловием

Наука и жизнь
10 секретов плоского живота 10 секретов плоского живота

Самые эффективные лайфхаки для борьбы с выпирающим животом

Худеем правильно
Недоверчивые умы Недоверчивые умы

Чем нас привлекают теории заговоров

kiozk originals
Психология стресса Психология стресса

Нашумевшее руководство по борьбе со стрессом и связанными с ним болезнями

kiozk originals
Ближе к природе Ближе к природе

Респектабельный минимализм с космическими мотивами в апартаментах

SALON-Interior
Фильм или слайд-шоу: как мозг воспринимает реальность Фильм или слайд-шоу: как мозг воспринимает реальность

Возможно, наш мозг воспринимает реальность как серию короткометражек

Популярная механика
Как работать по 4 часа в неделю Как работать по 4 часа в неделю

Как не торчать в офисе «от звонка до звонка», жить где угодно и богатеть

kiozk originals
Какого цвета ваш парашют? Какого цвета ваш парашют?

Практическое руководство для тех, кто ищет работу или хочет ее сменить

kiozk originals
Почему человечество страдает от кариеса и можно ли с этим бороться Почему человечество страдает от кариеса и можно ли с этим бороться

Кариес – это инфекция, которой сегодня заражены практически все жители планеты

Популярная механика
Целуй кольцо Целуй кольцо

Виктория Шелягова прислала «Татлеру» собственную версию Золотого кольца

Tatler
Каменный гвоздь Каменный гвоздь

Стремительное развитие городской среды чрезвычайно обогатило наш язык

Maxim
Стратегия жизни Стратегия жизни

А вы знали, что вы – бизнесмен?

kiozk originals
Тепло наших дел Тепло наших дел

Как Анастасия Татулова строит бизнес с человеческим лицом

Vogue
Солнце, воздух и вода: три способа закаливания организма Солнце, воздух и вода: три способа закаливания организма

Какие методы закаливания бывают и как их правильно применять

Cosmopolitan
Как к 30 годам заработать под миллион долларов на фитнес-инстаграме Как к 30 годам заработать под миллион долларов на фитнес-инстаграме

Как фитнес-блогер Софья Солдатова монетизирует миллион подписчиков в Instagram

Forbes
Запах актинобактерий подсказал муравьям благоприятное место для колонии Запах актинобактерий подсказал муравьям благоприятное место для колонии

Тонкости отношения красных огненных муравьев, бактерий и грибков

N+1
«Голливудский Цукерберг» Джесси Айзенберг — о новом фильме, последствиях карантина и работе с жертвами домашнего насилия «Голливудский Цукерберг» Джесси Айзенберг — о новом фильме, последствиях карантина и работе с жертвами домашнего насилия

Джесси Айзенберг — о том, почему монотонность жизни страшнее прогресса

Forbes
6 идеальных осенних фильмов от Алисы Таёжной 6 идеальных осенних фильмов от Алисы Таёжной

Какие фильмы обязательно стоит посмотреть уютной осенью

Cosmopolitan
10 мифов о пышных женщинах 10 мифов о пышных женщинах

Общество до сих пор смотрит на лишний вес под влиянием стереотипов

Psychologies
Открыть в приложении