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
Почему мы до сих пор верим мошенникам и как избежать обмана в интернете Почему мы до сих пор верим мошенникам и как избежать обмана в интернете

Почему на крючок мошенников попадаются не только пенсионеры из регионов

СНОБ
Взлом без кражи Взлом без кражи

Британский Центр правительственной связи в поместье Блетчли-парк

Дилетант
15 деталей, которые ты, скорее всего, пропустил в фильме «Рокки» 15 деталей, которые ты, скорее всего, пропустил в фильме «Рокки»

Знал ли ты, что Рокки Бальбоа на самом деле победил Аполло Крида в первом бою?

Maxim
Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

О самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

Esquire
Коучинг-лидерство Коучинг-лидерство

Говори меньше, спрашивай больше и навсегда измени свой стиль управления

kiozk originals
Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник

Ученым удалось изготовить охлаждающий элемент из полупроводниковых пластинок

N+1
Войны мерча: какую роль в президентской кампании играют сувениры Войны мерча: какую роль в президентской кампании играют сувениры

На Западе история президентского мерча перешагнула вековой рубеж

GQ
Долг Долг

Первые 5000 лет истории

kiozk originals
Болезнь Паркинсона предложили разделить на два типа Болезнь Паркинсона предложили разделить на два типа

В одном случае болезнь Паркинсона начинается с головы, а в другом — из кишечника

N+1
Целуй кольцо Целуй кольцо

Виктория Шелягова прислала «Татлеру» собственную версию Золотого кольца

Tatler
Золотое масло Золотое масло

Как выбрать качественный крем с аргановым маслом

Здоровье
6 случаев, когда людям пришлось умереть, чтобы добиться своего 6 случаев, когда людям пришлось умереть, чтобы добиться своего

Целеустремленность, которая зашла слишком далеко!

Maxim
Королев против Королева Королев против Королева

Вадик Королев: зачем драться, если можно петь и танцевать

Собака.ru
«Если мы уберем уголь, все остальное развалится, как карточный домик». Интервью с губернатором Кемеровской области Сергеем Цивилевым «Если мы уберем уголь, все остальное развалится, как карточный домик». Интервью с губернатором Кемеровской области Сергеем Цивилевым

Губернатор Кемеровской области о том, что будет с Кузбассом через 30 лет

Forbes
Как ходить на свидания, когда тебе стукнуло 30: самые важные нюансы Как ходить на свидания, когда тебе стукнуло 30: самые важные нюансы

Свидания в 30 лет немного отличаются от свиданий в 20

Playboy
Нехорошая кредитная история Нехорошая кредитная история

«Гнездо» Шона Дёркина — страшноватая утопия семейного счастья

Weekend
Тайна завитка под буквой «Д» Тайна завитка под буквой «Д»

История раскрытия, изложенная в двух частях с предисловием

Наука и жизнь
По волнам памяти По волнам памяти

Дом в Санта-Круз стал для хозяев местом вдохновения и ностальгии

AD
Сергей Романцов: Главный критерий. Записки зоозащитника Сергей Романцов: Главный критерий. Записки зоозащитника

Тексты Сергея Романцова, посвященные эмпатии к животным и опыту зоозащиты

СНОБ
Победа «томского пациента»: как Навальный изменил политический ландшафт на последних выборах Победа «томского пациента»: как Навальный изменил политический ландшафт на последних выборах

Прошлогодний успех «Умного голосования» на выборах не был случайностью

Forbes
В кадре и за кадром В кадре и за кадром

Женщины в кинопроизводстве уже давно не исключение

OK!
Мама в моей голове: как твои отношения с матерью влияют на твою жизнь Мама в моей голове: как твои отношения с матерью влияют на твою жизнь

Как материнские установки звучат в нашей голове и к чему они могут привести

Cosmopolitan
Как быстро повзрослеть и стать ответственным: правила борьбы с инфантилизмом Как быстро повзрослеть и стать ответственным: правила борьбы с инфантилизмом

Инфантилизм может представлять серьезную проблему, которую можно и нужно решать

Playboy
Человек, который нравится всем. Как Билл Мюррей стал иконой дружелюбия в Интернете Человек, который нравится всем. Как Билл Мюррей стал иконой дружелюбия в Интернете

Чем известен Билл Мюррей, кроме своих ролей?

Maxim
Фрейд, которого мы не знали Фрейд, которого мы не знали

Каким был Зигмунд Фрейд в кругу семьи и близких друзей

Psychologies
«Воспитанные волками» — сериал Ридли Скотта о противостоянии андроидов и человечества, атеистов и верующих. Рассказываем, каким он получился «Воспитанные волками» — сериал Ридли Скотта о противостоянии андроидов и человечества, атеистов и верующих. Рассказываем, каким он получился

Что не так с sci-fi-сериалом про андроидов от режиссера «Чужого»

Esquire
Отель ″Челси″ Отель ″Челси″

Свою квартиру Эндрю Торри практически превратил в филиал арт-галереи

AD
Познакомьтесь с брендом Paria Farzaneh Познакомьтесь с брендом Paria Farzaneh

Дизайнер из Ирана Пария Фарзане, вещи которой уже обожают Фрэнк Оушен и Pusha T

GQ
Тепло наших дел Тепло наших дел

Как Анастасия Татулова строит бизнес с человеческим лицом

Vogue
Открыть в приложении