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
Когда эмпатия может повредить вашему бизнесу. Правила эффективного руководства Когда эмпатия может повредить вашему бизнесу. Правила эффективного руководства

Насколько эмпатия полезна предпринимателям прямо сейчас?

Inc.
Качаюсь на морозе Качаюсь на морозе

Как превратить холодное время года в самую горячую пору для тренировок

Men’s Health
«Яичница смотрит на меня»: почему мы одушевляем неживые предметы «Яичница смотрит на меня»: почему мы одушевляем неживые предметы

Вы тоже замечали, что бутерброд косится подозрительно, а дверная ручка грустит?

Psychologies
Александр: из эллина в азиата Александр: из эллина в азиата

Выдающийся полководец превратился из «первого среди равных» в азиатского деспота

Дилетант
8 крутых машин, которые изменили мир 8 крутых машин, которые изменили мир

Восемь лучших машин из лучших, которые помогли изменить мир таким

Популярная механика
В одной черной-черной стране В одной черной-черной стране

Каждый год в результате аварий в России разливаются сотни тысяч тонн сырой нефти

GQ
Анатомия преступления Анатомия преступления

Что могут рассказать насекомые, отпечатки пальцев и ДНК

kiozk originals
Как разлюбить плюшки Как разлюбить плюшки

Как сделать, чтобы плюшек не хотелось вовсе?

Худеем правильно
Борьба за «пояс верности» не ускорила эволюцию бабочек Борьба за «пояс верности» не ускорила эволюцию бабочек

«Война полов» служит одним из факторов эволюции этих насекомых

N+1
Счастливая открытка от Гагарина: как предприниматель из Белоруссии продал стартап Facebook и стал партнером сына миллиардера Счастливая открытка от Гагарина: как предприниматель из Белоруссии продал стартап Facebook и стал партнером сына миллиардера

Как Гурский добился успеха, какую роль в этом сыграл Юрий Гагарин?

Forbes
Игры, в которые играют люди Игры, в которые играют люди

Психология человеческих взаимоотношений

kiozk originals
Работа из дома может разрушить ваши зубы. Дантистка объяснила, как этого избежать Работа из дома может разрушить ваши зубы. Дантистка объяснила, как этого избежать

Сильный стресс может стать причиной бруксизма — ночого скрежета зубами

Inc.
“Юйту-2” узнал происхождение грунта на обратной стороне Луны “Юйту-2” узнал происхождение грунта на обратной стороне Луны

Открытия маленького робота “Юйту-2” могут изменить представления о Луне

Популярная механика
Самое сухое место на Земле — песчаные дюны Антарктиды Самое сухое место на Земле — песчаные дюны Антарктиды

Сухие долины — место, где вот уже два миллиона лет не было никаких осадков

Maxim
Слепая зона и черная зависть. Оскар Хартманн о пяти ситуациях, когда деньги отнимают радость и счастье Слепая зона и черная зависть. Оскар Хартманн о пяти ситуациях, когда деньги отнимают радость и счастье

Зачастую деньги не приносят счастья

Forbes
Как очистить жирную кожу лица: советы косметолога Как очистить жирную кожу лица: советы косметолога

Как держать под контролем жирную кожу с помощью правильного ухода

Cosmopolitan
Биологи научились лечить язву гидрогелем Биологи научились лечить язву гидрогелем

Ученые разработали гидрогель, способствующий заживлению язвы желудка

N+1
«Возникновение секулярного. Христианство, ислам, модерность» «Возникновение секулярного. Христианство, ислам, модерность»

Какой могла бы быть антропология секуляризма

N+1
Бейби-фейс: 5 преступлений, совершенных взрослыми, которые притворялись детьми Бейби-фейс: 5 преступлений, совершенных взрослыми, которые притворялись детьми

Некоторые ловкачи обернули свои внешние данные себе на пользу

Cosmopolitan
Не делай так: 9 невероятно пошлых жизненных ситуаций Не делай так: 9 невероятно пошлых жизненных ситуаций

Жизненная пошлость – вовсе не обязательно глобальная пошлость

Cosmopolitan
10 фактов о реальных пиратах 10 фактов о реальных пиратах

10 фактов о «хищниках», державших в страхе моря и океаны

Популярная механика
Ученые впервые клонировали лошадь Пржевальского Ученые впервые клонировали лошадь Пржевальского

В качестве генетического материала использовались замороженные клетки

N+1
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
Искусство успокаивать детей Искусство успокаивать детей

Опытный педиатр отвечает на вопрос, почему дети плачут

kiozk originals
Почему все время грустно? 9 частых причин, которые нельзя игнорировать Почему все время грустно? 9 частых причин, которые нельзя игнорировать

Что провоцирует подавленное настроение?

Playboy
За гранью слов За гранью слов

О чем думают и что чувствуют животные

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
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
Первые выходцы из Африки не стали держаться берегов Первые выходцы из Африки не стали держаться берегов

Человеческие следы в пустыне Нефуд оставили самые первые люди из Африки

N+1
Открыть в приложении