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
Как в 90-х креативно боролись с игровыми пиратами Как в 90-х креативно боролись с игровыми пиратами

Как разработчики защищали свои игры от пиратов до появления DRM-систем

Популярная механика
Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко

Коля Лукашенко стал одним из символов режима своего отца

СНОБ
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
Можно ли жить без сожалений? Можно ли жить без сожалений?

Причина сожалений – убеждение, что наша жизнь могла бы быть лучше

Psychologies
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
Фтор улучшил транспортный слой перовскитных солнечных батарей Фтор улучшил транспортный слой перовскитных солнечных батарей

Химики нашли способ сделать солнечные батареи эффективнее и стабильнее

N+1
Когда эмпатия может повредить вашему бизнесу. Правила эффективного руководства Когда эмпатия может повредить вашему бизнесу. Правила эффективного руководства

Насколько эмпатия полезна предпринимателям прямо сейчас?

Inc.
Нейросеть заставили «развидеть» самолёты Нейросеть заставили «развидеть» самолёты

Обнаружен способ ввести нейросеть в заблуждение путём замены камуфляжа

Популярная механика
Доброта и стальной характер: самые эффектные первые леди мира – в чем их секрет Доброта и стальной характер: самые эффектные первые леди мира – в чем их секрет

Топ самых ярких и стильных первых леди мира

Cosmopolitan
Цивилизация с нуля Цивилизация с нуля

Что нужно знать и уметь, чтобы выжить после всемирной катастрофы

kiozk originals
Короткие пальцы и вены: 10 звезд с неидеальной формой рук Короткие пальцы и вены: 10 звезд с неидеальной формой рук

Звезды-герои нашего материала ничуть не комплексуют по поводу формы рук

Cosmopolitan
Борьба за «пояс верности» не ускорила эволюцию бабочек Борьба за «пояс верности» не ускорила эволюцию бабочек

«Война полов» служит одним из факторов эволюции этих насекомых

N+1
Как NXIVM заставил голливудских звезд и влиятельную элиту Америки стать частью жестокого Как NXIVM заставил голливудских звезд и влиятельную элиту Америки стать частью жестокого

Как была устроена преступная организация NXIVM

Esquire
3 схожих симптома пограничного расстройства личности и ПТСР 3 схожих симптома пограничного расстройства личности и ПТСР

Как различить пограничное расстройство личности и посттравматический синдром?

Psychologies
Почему у дятла не болит голова? Почему у дятла не болит голова?

Как дятлы долбят по дереву со скоростью 7 метров в секунду без травм

Наука и жизнь
Техника — молодежи Техника — молодежи

О популярности STEM-подхода в школьном образовании

Tatler
Не хочу идти в школу: три истории с комментариями Не хочу идти в школу: три истории с комментариями

Три ситуации, связанные с трудностями в школе

Psychologies
Нехорошая кредитная история Нехорошая кредитная история

«Гнездо» Шона Дёркина — страшноватая утопия семейного счастья

Weekend
Американская мечта Американская мечта

Сказочный остров или США? Неинкорпорированная территория Америки

Вокруг света
Кредиты под 365% годовых: как ростовщики ломают жизни заемщикам Кредиты под 365% годовых: как ростовщики ломают жизни заемщикам

Недобросовестные коллекторы кажутся источником зла, но только на первый взгляд

Forbes
13 способов утешить подругу, которая рассталась с партнером 13 способов утешить подругу, которая рассталась с партнером

Порядок правильных действий хорошей подруги

Cosmopolitan
Краткая история мысли Краткая история мысли

Трактат по философии для подрастающего поколения

kiozk originals
Самые полезные команды в Майнкрафте: руководство по использованию Самые полезные команды в Майнкрафте: руководство по использованию

Команды, которые являются самыми топовыми и самыми легкими в мире "Майнкрафта"

CHIP
Смертельная волна. История женщины, переживашей цунами и потерявшей все Смертельная волна. История женщины, переживашей цунами и потерявшей все

Отрывок из книги «Волна. О немыслимой потере и исцеляющей силе памяти»

Forbes
Френдзона Френдзона

Журналист Латиф Нассер попытался разобраться в судьбе другого Латифа Нассера

Esquire
9 способов использовать носки не по назначению 9 способов использовать носки не по назначению

Подари своим непарным носкам вторую жизнь!

Maxim
Потребность острова Потребность острова

«Остров Утопия» Куба в документальном фильме «Эпицентр» Хуберта Саупера

Weekend
Портфолио бедности Портфолио бедности

Как бедняки живут на $2 в день

kiozk originals
Мама купила: как бывшая вебкам-модель зарабатывает сотни миллионов на открытках для подростков и мерче для Моргенштерна Мама купила: как бывшая вебкам-модель зарабатывает сотни миллионов на открытках для подростков и мерче для Моргенштерна

Компания «Мам, купи» Дарьи Зарыковской получила 43 млн руб. прибыли в 2019 году

Forbes
Открыть в приложении