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
Тренируем грацию: 3 элемента pole dance для Тренируем грацию: 3 элемента pole dance для

Танцы на пилоне заменяют не только спортзал, но и – отчасти – походы к психологу

Cosmopolitan

Ожидание и реальность. Да, такое случается не только с платьями с Aliexpress

Playboy
Главные правила успешных переговоров Главные правила успешных переговоров

Ведение переговоров — один из ключевых навыков поддержания бизнеса

СНОБ
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
The Everything Store The Everything Store

Джефф Безос и эра Amazon

kiozk originals
10 актеров, по глупости отказавшихся от культовых ролей 10 актеров, по глупости отказавшихся от культовых ролей

О чем жалеют Том Хэнкс, Уилл Смит и Шон Коннери

Maxim
9 брутальных мужских монологов из фильмов 9 брутальных мужских монологов из фильмов

Зачем выдумывать фееричные фразы? Киногерои уже все сказали за тебя!

Maxim
«Секс-игрушка из Парижа»: вибратор стал секретным талисманом принцессы Дианы «Секс-игрушка из Парижа»: вибратор стал секретным талисманом принцессы Дианы

Принцесса Диана брала в заграничные поездки гаджет из секс-шопа

Cosmopolitan
Лидеры едят последними Лидеры едят последними

Как создать команду мечты

kiozk originals
Долг Долг

Первые 5000 лет истории

kiozk originals
Живая лаборатория Европы. Как устроен город, у которого есть план до 2070 года Живая лаборатория Европы. Как устроен город, у которого есть план до 2070 года

Как Копенгагену удается строить идеальную экосистему

Forbes
Рашид Нугманов (режиссер «Иглы»): «Цой, безусловно, хотел бы быть глобальной звездой и мог бы ей стать» Рашид Нугманов (режиссер «Иглы»): «Цой, безусловно, хотел бы быть глобальной звездой и мог бы ей стать»

Рашид Нугманов о том, как снять культовое авангардное кино на советской студии

Esquire
Зачем Жерар Депардье принял православие Зачем Жерар Депардье принял православие

Чем сильнее процесс обрусения Депардье, тем меньшее отношение он имеет к России

СНОБ
Как правильно обрабатывать и убирать кутикулу не хуже мастера маникюра Как правильно обрабатывать и убирать кутикулу не хуже мастера маникюра

Как ни крути, без ухоженной кутикулы красивый маникюр просто не возможен

Cosmopolitan
Яд в истории. Чем политические отравления отличаются от «простых» убийств Яд в истории. Чем политические отравления отличаются от «простых» убийств

Яды как оружие в борьбе с противниками — прием, известный с древних времен

СНОБ
Оссикон жирафа притянул молнию Оссикон жирафа притянул молнию

Исследовательница подробно описала гибель двух жирафов от удара молнией

N+1
Тина Канделаки: «Я не бесстрашная, я просто опытная» Тина Канделаки: «Я не бесстрашная, я просто опытная»

Тина Канделаки о риске и своем легендарном трудолюбии

Cosmopolitan
Что подарить начальнику? 8 идей подарков, которые точно порадуют босса Что подарить начальнику? 8 идей подарков, которые точно порадуют босса

Коллекция статусных и необычных презентов для руководителя

Playboy
7 безумно дорогих покупок российских олигархов 7 безумно дорогих покупок российских олигархов

Иногда загадочная душа олигархов требует широких жестов и дорогостоящих покупок

Maxim
Человек в поисках смысла Человек в поисках смысла

Теория поиска смысла жизни, которая помогает пережить ад на земле

kiozk originals
Кто вы: сегментатор или интегратор? Кто вы: сегментатор или интегратор?

Разобраться в своем отношении к работе и выстроить баланс между работой и жизнью

Psychologies
Сера: из отходов в материал будущего Сера: из отходов в материал будущего

В мире ежегодно производится почти 80 миллионов тонн серы

Наука и жизнь
Дневник принцессы Дневник принцессы

Из магазина нижнего белья на первые полосы — Эмма Коррин играет принцессу Диану

Vogue
Краски лета Краски лета

Яркий интерьер для путешественников

SALON-Interior
Объяснить необъяснимое: кто подпадает под действие британского закона о неочевидных источниках благосостояния Объяснить необъяснимое: кто подпадает под действие британского закона о неочевидных источниках благосостояния

Как доказать британским властям юридическую чистоту источника денежных средств

Forbes
Шаровой смеситель: главное водопроводное изобретение Шаровой смеситель: главное водопроводное изобретение

Алекс Манукян подарил миру водопроводный кран, который открывается одной рукой

Популярная механика
10 вариантов будущего через тысячу лет 10 вариантов будущего через тысячу лет

Попробуем посмотреть в далёкое будущее с позитивом

Популярная механика
Принципы здоровых зубов Принципы здоровых зубов

Почему полость рта нуждается в тщательном уходе

Здоровье
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
Открыть в приложении