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
«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
Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все

Групповые видеочаты, форматирование текста, боты-переводчики и магазины в чатах

CHIP
7 захватывающих документальных фильмов о планете Земля 7 захватывающих документальных фильмов о планете Земля

Невероятные места, невыдуманные приключения и настоящие эмоции

РБК
Радио против видео Радио против видео

Автоматическая посадка крылатого летательного аппарата давно уже не фантастика

Популярная механика
Его партнёр умер вскоре после запуска бизнеса. Он продолжил в одиночку и построил одну из самых успешных компаний США Его партнёр умер вскоре после запуска бизнеса. Он продолжил в одиночку и построил одну из самых успешных компаний США

Бизнес-карьера Джоша Шустера началась с череды несчастий и испытаний

Inc.
Королев против Королева Королев против Королева

Вадик Королев: зачем драться, если можно петь и танцевать

Собака.ru
Сытые актинии вырастили больше щупалец Сытые актинии вырастили больше щупалец

Развитие щупалец актиний тесно связано с их питанием

N+1

Используй имеющуюся косметику необычным способом

Cosmopolitan
Вароша — застывший во времени «город-призрак» на Кипре Вароша — застывший во времени «город-призрак» на Кипре

А ведь когда-то он был одним из самых популярных курортов в мире

Maxim
12 бьюти-советов, которые давно устарели 12 бьюти-советов, которые давно устарели

Развенчиваем самые популярные бьюти-мифы!

Cosmopolitan
Без паники! Почему несовершенства снова в моде Без паники! Почему несовершенства снова в моде

Почему чрезмерный перфекционизм вреден

Cosmopolitan
Преступление и исправление Преступление и исправление

Тюрьма в Филадельфии считается бабушкой всех современных тюрем

Дилетант
Эссенциализм Эссенциализм

Путь к простоте

kiozk originals
Другой Египет: средневековые мечети, живой Некрополь и марсианские пейзажи в стране фараонов Другой Египет: средневековые мечети, живой Некрополь и марсианские пейзажи в стране фараонов

Несколько веских причин вновь вернуться в Египет

Forbes
Как Тьюринг предсказал загадочные Как Тьюринг предсказал загадочные

Принцип Тьюринга, по которому растения организовываются в группы

Популярная механика
Что делать, если бензин в баке закончился? Пошаговый гид Что делать, если бензин в баке закончился? Пошаговый гид

Рассказываем, как не встать посреди дороги с пустым баком

Maxim
Два капитала Два капитала

Секреты общего бюджета

Cosmopolitan
Каким получился сериал Романа Волобуева «Просто представь, что мы знаем» Каким получился сериал Романа Волобуева «Просто представь, что мы знаем»

Кинокритик о сериале Романа Волобуева «Просто представь, что мы знаем»

РБК
Нелюбовь к помидорам: как белоруска придумала лампы для роста урожая — и попала в рейтинг Forbes Нелюбовь к помидорам: как белоруска придумала лампы для роста урожая — и попала в рейтинг Forbes

Как Татьяна Зарецкая основала компанию, оборот которой — более $3 млн в год

Forbes
Как снять гель-лак: все способы и лайфхаки от мастеров маникюра Как снять гель-лак: все способы и лайфхаки от мастеров маникюра

Домашние способы снять гель-лак, которые несложно освоить

Cosmopolitan
Кто разрабатывает российский электроавтомобиль Zetta, производство которого откладывают уже несколько раз Кто разрабатывает российский электроавтомобиль Zetta, производство которого откладывают уже несколько раз

Компания Zetta отложила серийное производство электромобиля City Modul 1

VC.RU
Один с палью не воин. Любители уличного стиля против продавцов контрафакта Один с палью не воин. Любители уличного стиля против продавцов контрафакта

Почему с покупкой кроссовок и футболок все так непросто

Esquire
4 причины, почему стоит начать вставать в 5 утра (это поможет стать успешнее) 4 причины, почему стоит начать вставать в 5 утра (это поможет стать успешнее)

У нас есть веские аргументы в пользу ранних подъемов

Playboy
Повилика синхронизировала время цветения с хозяином с помощью ворованных белков Повилика синхронизировала время цветения с хозяином с помощью ворованных белков

Ботаники проанализировали геном двух видов повилики. Что стало известно

N+1
Продолжение следует Продолжение следует

Как помочь себе во время беременности, не навредив при этом ребенку

Лиза
«Отомстила бывшему за предательство и с тех пор чувствую себя хорошо» «Отомстила бывшему за предательство и с тех пор чувствую себя хорошо»

Жажда мести отравляет или ведет к движению вперед?

Psychologies
Spotify против гигантов: придумать бесплатный сервис, за который будут платить Spotify против гигантов: придумать бесплатный сервис, за который будут платить

Отрывок из книги о том, как Spotify изменил музыкальную индустрию

Inc.
10 фильмов, которые все путают с другими фильмами 10 фильмов, которые все путают с другими фильмами

Тот, где они еще парня искали…Там еще этот играл… Фильмы, которые все путают

Maxim
Не помню – значит, не было Не помню – значит, не было

Зачем наш мозг обманывает нас, изменяя память?

Лиза
Открыть в приложении