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 Антарктиде оттаяла древняя колония пингвинов Адели возрастом около пяти тысяч лет В Антарктиде оттаяла древняя колония пингвинов Адели возрастом около пяти тысяч лет

Следы древней колонии были обнаружены на мысе Иризар

N+1
Иеромонах РПЦ обвинил Шойгу в оскорблении чувств верующих. «Сноб» публикует монолог священника Иеромонах РПЦ обвинил Шойгу в оскорблении чувств верующих. «Сноб» публикует монолог священника

Священник потребовал возбудить уголовное дело против Сергея Шойгу

СНОБ
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
Черные грибы Чернобыля Черные грибы Чернобыля

Жизнь способна укротить даже смертоносную радиацию и использовать ее во благо

Популярная механика
110% бодипозитива: как выжать из движения максимум для себя 110% бодипозитива: как выжать из движения максимум для себя

Как бодипозитив можно использовать в свою пользу

Cosmopolitan
Что читать на выходных: отрывок из романа-взросления «Тысяча лун» Себастьяна Барри Что читать на выходных: отрывок из романа-взросления «Тысяча лун» Себастьяна Барри

Отрывок из романа Себастьяна Барри об извилистой истории индейской девочки

Esquire
Wabi Sabi Wabi Sabi

Японские секреты истинного счастья в неидеальном мире

kiozk originals
Специальные Lada: 8 самых необычных автомобилей АвтоВАЗа Специальные Lada: 8 самых необычных автомобилей АвтоВАЗа

Универсал для словацких полицейских и другие модификации Lada

РБК
10 причин, почему инопланетяне не будут похожи на нас 10 причин, почему инопланетяне не будут похожи на нас

Выглядеть наши братья по разуму будут совсем иначе, чем люди

Популярная механика
Состояние почтового ящика может многое рассказать о личности человека, уверены психологи Состояние почтового ящика может многое рассказать о личности человека, уверены психологи

Три основных стиля ведения электронной почты с точки зрения психологов

Inc.
Средство от похмелья: научный взгляд на народную проблему Средство от похмелья: научный взгляд на народную проблему

Может ли современная медицина создать средство от похмелья

Популярная механика
Век Феллини Век Феллини

Феллини. Материал, который интересно читать и по сей день

Playboy
Какую программу может предложить лидер оппозиции после выздоровления Какую программу может предложить лидер оппозиции после выздоровления

Алексей Навальный окончательно стал политической фигурой, эквивалентной Путину

СНОБ
Стереохимические фантазии Вант-Гоффа Стереохимические фантазии Вант-Гоффа

Ученые, которые первыми дали верное объяснение оптической изомерии

Наука и жизнь
Прыжок в карьеру Прыжок в карьеру

Cергей Гилев о том, каково это – в 40 лет проснуться востребованным актером

Esquire
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
Самцы и самки леопардов выбрали разный режим дня Самцы и самки леопардов выбрали разный режим дня

Самцы леопардов охотятся ночью, а самки предпочитают утренние часы

N+1
Ислам Ислам

Краткая история от начала до наших дней

kiozk originals
10 оттенков страха Владимира Машкова и его команды 10 оттенков страха Владимира Машкова и его команды

Паника, тревога, неопределенность — фон сегодняшней жизни

Psychologies
Самоорганизация неупорядоченных цепочек внутри стекла сделала его твердым Самоорганизация неупорядоченных цепочек внутри стекла сделала его твердым

Физики показали, как и почему стекло становится твердым при охлаждении

N+1
Было легче умереть, чем зайти в лифт: как я избавилась от фобии Было легче умереть, чем зайти в лифт: как я избавилась от фобии

История героини, которая панически боялась ездить в лифте

Cosmopolitan
Смертельная волна. История женщины, переживашей цунами и потерявшей все Смертельная волна. История женщины, переживашей цунами и потерявшей все

Отрывок из книги «Волна. О немыслимой потере и исцеляющей силе памяти»

Forbes
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
Дышите глубжe Дышите глубжe

Как сказал Будда: «Медитация устраняет страдания, причиняемые неукрощенным умом»

Vogue
В кадре и за кадром В кадре и за кадром

Женщины в кинопроизводстве уже давно не исключение

OK!
Одни и те же грабли: как перестать на них наступать Одни и те же грабли: как перестать на них наступать

Человека, который дважды не наступал на одни и те же грабли, не существует

Cosmopolitan
Волшебник страны лоз Волшебник страны лоз

Сергей Галицкий пытается превратить Кубань в Бордо

Tatler
Психология влияния Психология влияния

Как не стать жертвой мастера влияния и убеждения

kiozk originals
Стесняюсь спросить: какие виды инъекций существуют в современной косметологии и что нужно знать об уколах красоты Стесняюсь спросить: какие виды инъекций существуют в современной косметологии и что нужно знать об уколах красоты

Ботокс и другие виды инъекций: что нужно о них знать

Esquire
Открыть в приложении