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
В стране вечного солнца В стране вечного солнца

Познакомьтесь с красотами Австралии

kiozk originals
Ниже солнца, выше воды Ниже солнца, выше воды

Беспилотное судно с почти неограниченным запасом хода

Популярная механика
Красота по‑американски Красота по‑американски

Полина Пидцан экспериментирует с американским стилем

AD
6 операций по обслуживанию автомобиля, которые ты можешь сделать сам 6 операций по обслуживанию автомобиля, которые ты можешь сделать сам

Как сэкономить на обслуживании автомобиля? Вот так!

Maxim
Космос Космос

Эволюция Вселенной, жизни и цивилизации

kiozk originals
Эффект фастфуда: как новости заставляют нас чувствовать себя мизерными и пассивными Эффект фастфуда: как новости заставляют нас чувствовать себя мизерными и пассивными

Отрывок из книги Рольфа Добелли «Без новостей»

Forbes
Ярослав Андреев: «Чарли Чаплин 80 лет назад снимал короткие смешные видео. Он первый тиктокер» Ярослав Андреев: «Чарли Чаплин 80 лет назад снимал короткие смешные видео. Он первый тиктокер»

Основатель WildJam о рекламе в тиктоке и блогерах-зумерах

GQ
Как правильно гладить брюки со стрелками: пошаговая инструкция Как правильно гладить брюки со стрелками: пошаговая инструкция

Руководство по созданию стрелок утюгом и парогенератором на мужских брюках

Playboy
Дизайн привычных вещей Дизайн привычных вещей

Когнитивная психология хорошего дизайна

kiozk originals
Отрывок из книги Дэниела Киза «Войны Миллигана» Отрывок из книги Дэниела Киза «Войны Миллигана»

Отрывок из долгожданного продолжения романа Дэниела Киза о Билли Миллигане

СНОБ
Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник

Ученым удалось изготовить охлаждающий элемент из полупроводниковых пластинок

N+1
Как детский характер становится взрослым Как детский характер становится взрослым

Из чего складывает темперамент человека по мере взросления?

Популярная механика
Вызывая улыбку: какие тренды преобладают в косметической стоматологии Вызывая улыбку: какие тренды преобладают в косметической стоматологии

Что такое эстетическая стоматология и какие процедуры вам необходимы

Forbes
Редкие львинохвостые макаки приспособились жить рядом с людьми Редкие львинохвостые макаки приспособились жить рядом с людьми

Макаки научились находить пищу в человеческих поселениях и стали больше отдыхать

N+1
Почему одни страны богатые, а другие бедные Почему одни страны богатые, а другие бедные

Происхождение власти, процветания и нищеты

kiozk originals
Пострадавшая от режима Саддама земляная крыса вернулась в иракские болота Пострадавшая от режима Саддама земляная крыса вернулась в иракские болота

Иракскую земляную крысу не видели живой с 1977 года

N+1
Как Джон Дэвид Вашингтон из профессионального футболиста превратился в звезду мирового масштаба Как Джон Дэвид Вашингтон из профессионального футболиста превратился в звезду мирового масштаба

Как Джон Вашингтон решился не жить в тени своего знаменитого отца

GQ
Зэки, мерзлота и тотемные животные. Отрывок из нового романа Алексея Поляринова «РИФ» Зэки, мерзлота и тотемные животные. Отрывок из нового романа Алексея Поляринова «РИФ»

Фрагмент из новой работы Алексея Поляринова о вечной войне поколений

СНОБ
«Довод» – самый мегаломанский и формалистский эксперимент Кристофера Нолана за всю его карьеру «Довод» – самый мегаломанский и формалистский эксперимент Кристофера Нолана за всю его карьеру

Но едва ли вы сможете понять это радикальное постмодернистское произведение

GQ
«За несколько лет соцсети полностью переучили нас»: как вернуть внимание и работоспособность, которую отняли смартфоны «За несколько лет соцсети полностью переучили нас»: как вернуть внимание и работоспособность, которую отняли смартфоны

Выжимка подкаста The Supehuman Academy с Кэлом Ньюпортом

VC.RU
10 терминов, неуместное использование которых расстраивает ученых 10 терминов, неуместное использование которых расстраивает ученых

Научные термины, которые мы не всегда уместно используем

Популярная механика
Серый кардинал принципата Серый кардинал принципата

Имя Гая Цильния Мецената стало нарицательным

Дилетант
«По умолчанию человек — это мужчина»: почему из-за дискриминации женщины чаще умирают от инфаркта и гибнут в авариях «По умолчанию человек — это мужчина»: почему из-за дискриминации женщины чаще умирают от инфаркта и гибнут в авариях

Интервью с автором бестселлера «Невидимые женщины» Кэролайн Криадо Перес

Forbes
По волнам памяти По волнам памяти

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

AD
7 аргументов в пользу детских аудиокниг 7 аргументов в пользу детских аудиокниг

Насколько полезны или вредны аудиокниги для развивающейся детской психики

Psychologies
Взломанная Взломанная

Насколько защищена "умная" кофемашина?

Популярная механика
Нарушение обмена веществ: почему растет вес и портится кожа Нарушение обмена веществ: почему растет вес и портится кожа

Как понять, что с обменом веществ начались проблемы, и что делать потом?

Cosmopolitan
Как работать по 4 часа в неделю Как работать по 4 часа в неделю

Как не торчать в офисе «от звонка до звонка», жить где угодно и богатеть

kiozk originals
Тихий остров Тихий остров

Палитра этого дома навеяна песчаными холмами, сухотравьем и волнами Атлантики

AD
Открыть в приложении