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
Алена Швец Алена Швец

Алена Швец: я точно такая же, как моя условная ровесница сто лет назад

Собака.ru
Телесно-ориентированная психотерапия: что это, как работает, где обучают Телесно-ориентированная психотерапия: что это, как работает, где обучают

Все самое важное о телесно-ориентированной психотерапии — в этом материале

РБК
Разверните ваш корабль Разверните ваш корабль

Жесткий менеджмент от капитана лучшей подлодки США

kiozk originals
Как пробежать марафон. Инструкция Как пробежать марафон. Инструкция

Бывший спецназовец рассказывает, что делать, если вы захотели пробежать марафон

РБК
Плачу от техно Плачу от техно

Правда ли, что смартфон вреден для нашей кожи?

Glamour
Одна вокруг света: как живут женщины племени падаунг Одна вокруг света: как живут женщины племени падаунг

86-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Весело шагая: 7 крутых лестниц Весело шагая: 7 крутых лестниц

На подъеме: самые красивые лестницы в мире

Вокруг света
Лигнин защитил древесину от статического электричества Лигнин защитил древесину от статического электричества

Древесина не электризуется благодаря лигнину

N+1
За урожаем из глубин За урожаем из глубин

На разных верфях страны бум рыбопромыслового судостроения

Популярная механика
Не работайте с мудаками Не работайте с мудаками

Что делать, если мудаки вокруг вас?

kiozk originals
Самку китовой акулы признали самой большой рыбой Самку китовой акулы признали самой большой рыбой

В среднем, длина тела самки китовой акулы может достигать 14,5 метра

N+1
«Коля — это кремень»: что мы знаем о повзрослевшем сыне Лукашенко «Коля — это кремень»: что мы знаем о повзрослевшем сыне Лукашенко

Что мы знаем о младшем сыне Лукашенко, которого отец готовил в преемники?

Forbes
Что означают цифры на штрихкодах? Что означают цифры на штрихкодах?

Знай это, когда в следующий раз захочешь отсканировать агента из «Хитмана»

Maxim
Юрий Власов собрал аккумулятор, который конкурирует с продуктами Tesla. Он дорого стоит и долго окупается. Примет ли его рынок? Юрий Власов собрал аккумулятор, который конкурирует с продуктами Tesla. Он дорого стоит и долго окупается. Примет ли его рынок?

История стартапа Юрия Власова Watts Battery

Inc.
Эйнштейн Эйнштейн

Его жизнь и его Вселенная

kiozk originals
Toyota RAV4: за что не надо переплачивать Toyota RAV4: за что не надо переплачивать

2 литра как золотой стандарт

Maxim
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
«Летали по одному загранпаспорту»: почему близнецы-рестораторы Березуцкие строят бизнес вместе и как открыли один из 20 лучших ресторанов в мире «Летали по одному загранпаспорту»: почему близнецы-рестораторы Березуцкие строят бизнес вместе и как открыли один из 20 лучших ресторанов в мире

Как братья Березуцкие открыли ресторан из топ-20 The World’s Best Restaurants

Forbes
Сера: из отходов в материал будущего Сера: из отходов в материал будущего

В мире ежегодно производится почти 80 миллионов тонн серы

Наука и жизнь
Медовый месяц по-королевски: где отдыхают после свадьбы принцы и принцессы Медовый месяц по-королевски: где отдыхают после свадьбы принцы и принцессы

Куда ездили отдыхать самые известные пары?

Cosmopolitan
Дипломатия ниже пояса Дипломатия ниже пояса

Российские юмористические шоу оказались в центре очередного скандала

СНОБ

Как изменилась жизнь известных ведущих новостей?

Cosmopolitan
Можно ли оружием из видеоигр убивать настоящих людей? Можно ли оружием из видеоигр убивать настоящих людей?

9 прототипов самого смертоносного оружия из классических игр

Maxim
Оксана Карас: «Мне только ленивый не позвонил перед съемками и не сказал:«Оксана, беги!» Оксана Карас: «Мне только ленивый не позвонил перед съемками и не сказал:«Оксана, беги!»

Оксана Карас, режиссер: мы все чокнутые, постоянно говорим про кино

Grazia
Да ты сухарь! Да ты сухарь!

Как понять, что твой партнер тебя любит, если он не проявляет свои чувства

Лиза
Шведский кошмар Стива Джобса: как Spotify перевернул музыкальную индустрию и потеснил Apple Шведский кошмар Стива Джобса: как Spotify перевернул музыкальную индустрию и потеснил Apple

Отрывок из книги Свена Карлссона и Юнаса Лейонхуфвуда об истории Spotify

Forbes
Как понять, были ли ваши родители хорошими Как понять, были ли ваши родители хорошими

8 признаков правильного родительства

Psychologies
Астрономы объявили о начале нового солнечного цикла Астрономы объявили о начале нового солнечного цикла

Начался 25-ый цикл солнечной активности

N+1
Как улучшить память: что делать, чтобы ничего не забывать Как улучшить память: что делать, чтобы ничего не забывать

Не слишком уверена в своей памяти? Это поправимо!

Cosmopolitan
Открыть в приложении