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
Правила жизни Уилла Смита Правила жизни Уилла Смита

Правила жизни американского актера и музыканта Уилла Смита

Esquire
Когда смартфон разряжается быстрее — при подключении к Wi-Fi или к мобильному интернету Когда смартфон разряжается быстрее — при подключении к Wi-Fi или к мобильному интернету

Какое подключение — через Wi-Fi или сотовую связь — сохранит проценты заряда

Популярная механика
Екатерина Варнава Екатерина Варнава

Екатерина Варнава. #звездаonline, которая очень соскучилась по живому общению

Glamour
Можно ли жить без сожалений? Можно ли жить без сожалений?

Причина сожалений – убеждение, что наша жизнь могла бы быть лучше

Psychologies
Историческая достоверность и детали со смыслом: как создавались костюмы в фильмах База Лурмана Историческая достоверность и детали со смыслом: как создавались костюмы в фильмах База Лурмана

Лучшие истории костюмов в картинах База Лурмана

Esquire
Mercedes-Benz представила прототип водородного грузовика Mercedes-Benz представила прототип водородного грузовика

Концерн Daimler представил тягач, работающий на водородных топливных элементах

N+1
10 оттенков страха Владимира Машкова и его команды 10 оттенков страха Владимира Машкова и его команды

Паника, тревога, неопределенность — фон сегодняшней жизни

Psychologies
Почему Жан-Мишель Баския так много значит для современной моды Почему Жан-Мишель Баския так много значит для современной моды

Почему работы Жана-Мишеля Баскии так притягательны для дизайнеров

GQ
Создатель Oculus Rift Палмер Лаки представил «умные» военные дроны — и пошёл против убеждений Кремниевой долины Создатель Oculus Rift Палмер Лаки представил «умные» военные дроны — и пошёл против убеждений Кремниевой долины

Палмер Лаки хочет объединить авантюрный дух Долины с оборонным бизнесом

VC.RU
Интервью с инвестиционным директором РВК Алексеем Басовым Интервью с инвестиционным директором РВК Алексеем Басовым

Интервью с инвестиционным директором РВК Алексеем Басовым

СНОБ
Без вины виноватая Без вины виноватая

Чувство вины способно разрушить нашу жизнь

Лиза
«Она меркантильная!»: почему женские амбиции всех раздражают «Она меркантильная!»: почему женские амбиции всех раздражают

Мы привыкаем заталкивать свои амбиции поглубже и оставаться "хорошими девочками"

Cosmopolitan
Просвещение сегодня Просвещение сегодня

В защиту разума, науки, гуманизма и прогресса

kiozk originals
Чудо на пляже: как вор случайно спас множество людей от бомбы в Тель-Авиве и стал национальным героем Чудо на пляже: как вор случайно спас множество людей от бомбы в Тель-Авиве и стал национальным героем

Как преступник стал спасителем именно благодаря своим криминальным наклонностям

Maxim
Чего я не знала, начиная бизнес: Ольга Зиновьева, Elementaree Чего я не знала, начиная бизнес: Ольга Зиновьева, Elementaree

Основательница Elementaree о своих ошибках и неожиданных решениях

Inc.
Правила жизни Юрия Любимова Правила жизни Юрия Любимова

Режиссер, умер в возрасте 97 лет в Москве

Esquire
Продолжение следует Продолжение следует

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

Лиза
Что подарить начальнику? 8 идей подарков, которые точно порадуют босса Что подарить начальнику? 8 идей подарков, которые точно порадуют босса

Коллекция статусных и необычных презентов для руководителя

Playboy
Откуда во Вселенной столько золота: космическая тайна Откуда во Вселенной столько золота: космическая тайна

Золота и других тяжелых элементов во Вселенной намного больше, чем должно быть

Популярная механика
Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник

Ученым удалось изготовить охлаждающий элемент из полупроводниковых пластинок

N+1
Как поймать идеальный момент для продажи доли в компании: сценарии и риски Как поймать идеальный момент для продажи доли в компании: сценарии и риски

Как помочь команде кратно вырасти и в какой момент ее оставить

Forbes
Сердце Берлина Сердце Берлина

Печенье, которое знает слишком много

Огонёк
Реквизит-эффект Реквизит-эффект

Проверенный временем винтаж даёт фору творениям современных дизайнеров

Robb Report
Как стресс и тревоги влияют на мир моды Как стресс и тревоги влияют на мир моды

В 2020 году индустрия моды пережила самые большие потрясения в своей истории

GQ
Сытые актинии вырастили больше щупалец Сытые актинии вырастили больше щупалец

Развитие щупалец актиний тесно связано с их питанием

N+1
Нервничаешь после еды? 5 причин, с чем это может быть связано Нервничаешь после еды? 5 причин, с чем это может быть связано

Порой мы испытываем тревогу по непонятным причинам, например, после еды

Playboy
Короткие пальцы и вены: 10 звезд с неидеальной формой рук Короткие пальцы и вены: 10 звезд с неидеальной формой рук

Звезды-герои нашего материала ничуть не комплексуют по поводу формы рук

Cosmopolitan
Два исторических маршрута в Царицыне Два исторических маршрута в Царицыне

С сентября в Царицыне запускаются исторические прогулочные маршруты по парку

Seasons of life
Смотри в оба: какие цвета человек никогда не увидит Смотри в оба: какие цвета человек никогда не увидит

Вы никогда не увидите красновато-зеленый и желтовато-синий цвета

Популярная механика
Открыть в приложении