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
Любовь или просто работа? Жизнь знаменитых кинопар за кадром Любовь или просто работа? Жизнь знаменитых кинопар за кадром

Казавшиеся сказкой кинороманы в жизни сходят на «нет» или перерастают в дружбу

Cosmopolitan
Будущее батарей близко Будущее батарей близко

Литий-ионные батареи вполне заслужили почетную пенсию

Популярная механика
Когда гений и злодейство cовместимы Когда гений и злодейство cовместимы

Унести из телевизионной студии чемодан с деньгами? Не так-то просто

Playboy
5 невероятных проектов для борьбы с потеплением 5 невероятных проектов для борьбы с потеплением

Как люди собираются противостоять глобальному потеплению

Популярная механика
У «Гугла» за пазухой У «Гугла» за пазухой

Во что вкладывают деньги корпорации

Maxim
4 странных военных конфликта XX века 4 странных военных конфликта XX века

Если хочется начать войну, закрой глаза и глубоко подыши

Maxim
Против гигантов: как Spotify удалось завоевать авторитет в мировой поп-культуре Против гигантов: как Spotify удалось завоевать авторитет в мировой поп-культуре

Отрывок из книги Свена Карлcсона и Юнаса Лейонхуфвуда об истории успеха Spotify

Forbes
Режиссер Келли Райхардт — о своем новом фильме «Первая корова», внутренней кухне кино и о том, как снимать кино об Америке начала XIX века Режиссер Келли Райхардт — о своем новом фильме «Первая корова», внутренней кухне кино и о том, как снимать кино об Америке начала XIX века

Новая работа режиссера — экранизация романа Джонатана Рэймонда

Esquire
12 самых бредовых фильмов про Россию. В порядке нарастания градуса клюквы 12 самых бредовых фильмов про Россию. В порядке нарастания градуса клюквы

Водка, балалайка и медведи — не самые худшие стереотипы о России в Голливуде

Maxim
Эти гениальные птицы Эти гениальные птицы

Лабораторные и полевые исследования когнитивных способностей птиц

kiozk originals
«Мы знаем, что люди хотят слушать здесь и сейчас» «Мы знаем, что люди хотят слушать здесь и сейчас»

О развитии «Яндекс.Музыки» и будущем подкастов в России

Inc.
5 диких способов использования животных на войне 5 диких способов использования животных на войне

Оказывается, животных можно не только есть, гладить и бояться

Maxim
Как стать любящим родителем самому себе Как стать любящим родителем самому себе

У нас есть шанс наладить отношения с родителем внутри нас

Psychologies
Почему Кремль боится санкций США и не боится Евросоюза Почему Кремль боится санкций США и не боится Евросоюза

Неуступчивость в отношениях с Евросоюзом работает

СНОБ
Что считается согласием на секс. Новая книга Екатерины Кронгауз и Андрея Бабицкого Что считается согласием на секс. Новая книга Екатерины Кронгауз и Андрея Бабицкого

Глава из книги «Так вышло: 29 вопросов новой этики и морали»

СНОБ
Партизанская культура: как стрит-арт отстаивает свое место в городах Партизанская культура: как стрит-арт отстаивает свое место в городах

Проясняем судьбу стрит-арта в России

РБК
Кому нужно тело Ленина на Красной площади Кому нужно тело Ленина на Красной площади

Почему мумия вождя мирового пролетариата осталась на главной столичной площади?

СНОБ
10 необычных Lincoln 10 необычных Lincoln

За более чем 100-летнюю историю марки имя Lincoln носили очень интересные машины

Популярная механика
Мужчины тоже плачут: 6 самых частых «разновидностей» людских слез Мужчины тоже плачут: 6 самых частых «разновидностей» людских слез

Когда дело доходит до слез, не все из них одинаковы

Playboy
Израильский Гуантанамо: тайная тюрьма, стертая со всех карт и аэрофотосъемок Израильский Гуантанамо: тайная тюрьма, стертая со всех карт и аэрофотосъемок

Секретная тюрьма «лагерь 1391» в Северном Израиле была обнаружена случайно

Maxim
«Геббельс. Портрет на фоне дневника» «Геббельс. Портрет на фоне дневника»

Отрывок из книги Елены Ржевской о личности министра пропаганды Третьего Рейха

N+1
Что там после смерти: как сериал ОА ищет ответы на главные вопросы мироздания Что там после смерти: как сериал ОА ищет ответы на главные вопросы мироздания

Сериал «ОА» замахнулся на тему загробной жизни — и смог с ней справиться

Esquire
5 самых больших буровых установок: нефтегазовые колоссы 5 самых больших буровых установок: нефтегазовые колоссы

Буровые платформы - Гулливеры, в сравнении с которыми суда кажутся лилипутами

Популярная механика
Психологический портрет Психологический портрет

Как стресс влияет на кожу и почему в XXI веке от воспалений лечат психотерапевты

Glamour
Тогда, сейчас и в «Инстаграме»: как поменялись голливудские звезды Тогда, сейчас и в «Инстаграме»: как поменялись голливудские звезды

Сравниваем фото звезд в разное время с их фотографиями в «Инстаграме»

Cosmopolitan
Рискуя собственной шкурой Рискуя собственной шкурой

Скрытая асимметрия повседневной жизни

kiozk originals
На дворе отрава На дворе отрава

Венгерский фильм «Икота» — кинематографический потомок обэриутов

Weekend
Рациональный оптимист Рациональный оптимист

Как достичь процветания

kiozk originals
Давать свободу, доверять и наплевать на оценки. Мэй Маск и Эстер Войжитски — о том, как воспитать ребенка, который попадет в список Forbes Давать свободу, доверять и наплевать на оценки. Мэй Маск и Эстер Войжитски — о том, как воспитать ребенка, который попадет в список Forbes

О принципах воспитания нескольких участников списков Forbes из первых уст

Forbes
Открыть в приложении