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
9 самых популярных памятников архитектуры, которые поначалу считали уродливыми 9 самых популярных памятников архитектуры, которые поначалу считали уродливыми

Оказывается, когда-то признанные архитектурные памятники подвергались гонениям

Maxim
Почему мы боимся потерять деньги Почему мы боимся потерять деньги

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

Psychologies
9 явлений, которые никогда не увидит глаз, но которые можно сфотографировать 9 явлений, которые никогда не увидит глаз, но которые можно сфотографировать

Собрали в одном месте все то, что не видят наши глупые глаза

Maxim
Симулятор войны Симулятор войны

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

Популярная механика
Империя иллюзий Империя иллюзий

Конец образованности и триумф шоу

kiozk originals
Паразит – царь природы Паразит – царь природы

Тайный мир самых опасных существ на Земле

kiozk originals
Шика-блеска не давай Шика-блеска не давай

Неожиданно скромное жилище топ-модели Кендалл Дженнер

AD
Влюбленная в фотографию Влюбленная в фотографию

Селебрити-фотограф Ольга Тупоногова-Волкова презентует персональную выставку WET

OK!

Что чувствуют актеры во время любовных сцен?

Cosmopolitan
Nudge. Архитектура выбора Nudge. Архитектура выбора

Как улучшить наши решения о здоровье, благосостоянии и счастье

kiozk originals
Кристофер Нолан: филолог, кинематографист-самоучка, брат бандита и режиссер корпоративных обучающих фильмов (недорого) Кристофер Нолан: филолог, кинематографист-самоучка, брат бандита и режиссер корпоративных обучающих фильмов (недорого)

Рассказываем о творческом и жизненном пути Кристофера Нолона

Esquire
Сказок для девочек не существует: как любимые героини нас обманули Сказок для девочек не существует: как любимые героини нас обманули

Чему на самом деле сказки тебя научили?

Cosmopolitan
Игры, секстинг, кружевное белье: вернут ли они страсть паре? Игры, секстинг, кружевное белье: вернут ли они страсть паре?

Кружевное белье и игрушки не помогут раскрыть душу партнеру

Psychologies
«В СНГ нам сказали: фигня и не взлетит»: сооснователь Restream из Украины — о $50 млн инвестиций и деньгах на стримерах «В СНГ нам сказали: фигня и не взлетит»: сооснователь Restream из Украины — о $50 млн инвестиций и деньгах на стримерах

Как развивался Restream — сервис многопотоковых трансляций

VC.RU
Как зарождался Spotify Как зарождался Spotify

Отрывок из книги «Как Spotify подвинул Apple и изменил музыкальную индустрию»

СНОБ
Мультимиллионеры Мультимиллионеры

25 лет назад студия Pixar выпустила «Историю игрушек»

GQ
110% бодипозитива: как выжать из движения максимум для себя 110% бодипозитива: как выжать из движения максимум для себя

Как бодипозитив можно использовать в свою пользу

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

Тексты Сергея Романцова, посвященные эмпатии к животным и опыту зоозащиты

СНОБ
Машина времени Машина времени

Дев Патель убедил GRAZIA, что наверняка встречался с Диккенсом в прошлой жизни

Grazia
Поместится всё! Поместится всё!

Как не ошибиться с размером шкафа для маленькой квартиры

Лиза
У птиц обнаружили сознание и схожую с млекопитающими архитектуру мозга У птиц обнаружили сознание и схожую с млекопитающими архитектуру мозга

Архитектура паллиума образована поперечными и продольными волокнами

N+1
«Комплекс плохой жены или матери». Топ-менеджеры рассказали, как высокий заработок женщины влияет на отношения в семье «Комплекс плохой жены или матери». Топ-менеджеры рассказали, как высокий заработок женщины влияет на отношения в семье

Каждая пятая пара распадается из-за того, что доход женщины выше чем у партнера

Forbes
Разожги мой огонь Разожги мой огонь

Интимные отношения могут дарить вдохновение, но могут и гасить его

Psychologies
Измеряйте самое важное Измеряйте самое важное

Как Google, Intel и другие компании добиваются роста с помощью OKR

kiozk originals
Кто такие Wokefluencer и почему их все ненавидят? Кто такие Wokefluencer и почему их все ненавидят?

Почему далеко не всем понравились политические призывы блогеров

GQ
12 фильмов о художниках и скульпторах, которые вдохновляют 12 фильмов о художниках и скульпторах, которые вдохновляют

Вдруг в вашей жизни не хватает искусства

GQ
Стоит ли соглашаться на повышение? Как принять сложное карьерное решение Стоит ли соглашаться на повышение? Как принять сложное карьерное решение

Как принять решение о повышении, если вы не уверены, что справитесь со стрессом

Forbes
Любимая дочь Григория Распутина: ссылка, цирк и кабаре Любимая дочь Григория Распутина: ссылка, цирк и кабаре

Жизнь Марии Распутиной ничуть не менее интересна, чем судьба ее знаменитого отца

Cosmopolitan
Почему высоких цен на нефть больше не будет Почему высоких цен на нефть больше не будет

При любых сценариях развития экономики падения спроса на нефть не избежать

Forbes
Открыть в приложении