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
Нейросеть заставили «развидеть» самолёты Нейросеть заставили «развидеть» самолёты

Обнаружен способ ввести нейросеть в заблуждение путём замены камуфляжа

Популярная механика
Почему мы боимся потерять деньги Почему мы боимся потерять деньги

Почему так страшно терять финансы? Ведь все просто: если заработали, сможем еще

Psychologies
Правила жизни Наоми Уоттс Правила жизни Наоми Уоттс

Наоми Уоттс: «Я не пытаюсь изгонять своих демонов»

Esquire
Турецкий марш Турецкий марш

Военная мощь Турции неожиданно оказалась предметом большого интереса

Популярная механика
Альцгеймер: этапы развития болезни Альцгеймер: этапы развития болезни

Отрывок из книги Джеймса Уорнера и Нори Грэм «Поговорим о болезни Альцгеймера»

Psychologies
Продавец обуви Продавец обуви

История компании Nike, рассказанная ее основателем

kiozk originals
«Гнездо» перевернутых ролей: фильм, где Джуд Лоу живет на содержании у жены, притворяясь миллионером «Гнездо» перевернутых ролей: фильм, где Джуд Лоу живет на содержании у жены, притворяясь миллионером

«Гнездо» — индидрама про смену традиционных гендерных ролей

Forbes
Черно-белое кино Черно-белое кино

Блейк Лайвли – о том, как била Джуда Лоу и боролась против голливудских клише

Cosmopolitan
«Полюбила себя, когда похудела: почему бодипозитив мне кажется обманом» «Полюбила себя, когда похудела: почему бодипозитив мне кажется обманом»

Наша читательница поделилась историей о непростых отношениях с собственным телом

Psychologies
Все краски жизни Все краски жизни

Кэрол Иган привнесла в традиционный американский дом жизнерадостное настроение

AD
Бенджамин Франклин. Биография Бенджамин Франклин. Биография

Биография отца-основателя Соединенных Штатов Америки

kiozk originals
Ешь, двигайся, спи Ешь, двигайся, спи

Как повседневные решения влияют на здоровье и долголетие

kiozk originals
Потребность острова Потребность острова

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

Weekend
Рыба и ее социальный интеллект Рыба и ее социальный интеллект

Отрывок из книги «О чем молчат рыбы: Путеводитель по жизни морских обитателей»

СНОБ
Константин Ивлев: «Мы с моим организмом начали уважать друг друга» Константин Ивлев: «Мы с моим организмом начали уважать друг друга»

Константин Ивлев рассказал о том, как ему удалось сбросить 26 кг

Худеем правильно
Астрономы нашли потенциальную экзопланету в другой галактике по рентгеновскому транзиту Астрономы нашли потенциальную экзопланету в другой галактике по рентгеновскому транзиту

Объект обнаружен в спиральной галактике М51 вне Млечного Пути

N+1
Мужские и женские цветки орхидеи запахли по-разному ради пчел Мужские и женские цветки орхидеи запахли по-разному ради пчел

Пчелы всегда садятся сначала на мужской цветок, потом на женский

N+1
Тест-драйв Porsche Panamera GTS Sport Turismo Тест-драйв Porsche Panamera GTS Sport Turismo

Этот автомобиль — фактически первый «универсал» от Porsche

СНОБ
Миры миров Миры миров

Как стать президентом в мультивселенной

Популярная механика
10 самых странных брачных ритуалов у животных 10 самых странных брачных ритуалов у животных

Брачные ритуалы животных бывают крайне странными для нашего восприятия

Популярная механика
6 фактов об игре «Что? Где? Когда?» 6 фактов об игре «Что? Где? Когда?»

Факты о телеигре «Что? Где? Когда?», которые ты не найдешь даже в черном ящике

Maxim
Психология влияния Психология влияния

Как не стать жертвой мастера влияния и убеждения

kiozk originals
Как легенда стритстайл-фотографии Томми Тон изменил бренд Deveaux Как легенда стритстайл-фотографии Томми Тон изменил бренд Deveaux

Переход от фотографа к дизайнеру – явление редкое

GQ
Как важно уметь говорить «нет» и делать это правильно Как важно уметь говорить «нет» и делать это правильно

Умение сказать «нет» много значит для психического здоровья и уверенности в себе

Psychologies
Поставить атлант на место: кому это надо и зачем? Поставить атлант на место: кому это надо и зачем?

Сейчас многие клиники наперебой предлагают «поставить атлант на место»

Psychologies
Сметаной — нельзя, медом — можно. Что делать при разных видах ожогов Сметаной — нельзя, медом — можно. Что делать при разных видах ожогов

Как себя вести и что делать при ожогах разной степени тяжести?

РБК
Военные и смешные: самая чудная форма армий мира Военные и смешные: самая чудная форма армий мира

Как выглядит военная форма в разных странах мира?

Maxim
10 мифов о пышных женщинах 10 мифов о пышных женщинах

Общество до сих пор смотрит на лишний вес под влиянием стереотипов

Psychologies
Мудборд: студенческий стиль в фильмах про учебу Мудборд: студенческий стиль в фильмах про учебу

Несколько фильмов про учебу

Esquire
Открыть в приложении