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
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
Основатель «2ГИС» Александр Сысоев: «Сейчас мы даём технологии экосистеме “Сбера”, потом — она нам» Основатель «2ГИС» Александр Сысоев: «Сейчас мы даём технологии экосистеме “Сбера”, потом — она нам»

Основатель «2ГИС» — как сервис вписался в экосистему «Сбера»

VC.RU
Суперпозиция порядка помогла получить информацию из шума Суперпозиция порядка помогла получить информацию из шума

Классические каналы с этой задачей справиться не могут

N+1
Самый знаменитый монгол Самый знаменитый монгол

Чингисхан по праву входит в пантеон величайших завоевателей

Дилетант
Принципы Принципы

Жизнь и работа

kiozk originals
Не давите на больное Не давите на больное

Как помочь тинейджеру справиться с подростковым акне

Vogue
«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
Джон Леннон Джон Леннон

Правила жизни музыканта Джона Леннона

Esquire
9 самых популярных памятников архитектуры, которые поначалу считали уродливыми 9 самых популярных памятников архитектуры, которые поначалу считали уродливыми

Оказывается, когда-то признанные архитектурные памятники подвергались гонениям

Maxim
Правая рука императора Правая рука императора

Ключевые военные победы Августу принёс его сподвижник Марк Випсаний Агриппа

Дилетант
Джентльмен-драйвер Джентльмен-драйвер

Интервью с бизнесменом, который выступает в Российской серии кольцевых гонок

Robb Report
Главной причиной расширения тропиков назвали нагрев субтропической зоны конвергенции Главной причиной расширения тропиков назвали нагрев субтропической зоны конвергенции

Ученые использовали 26 климатических моделей, чтобы прийти к такому выводу

N+1
Храм — бассейн — храм: 7 фактов о храме Христа Спасителя, которые не стыдно знать и атеисту Храм — бассейн — храм: 7 фактов о храме Христа Спасителя, которые не стыдно знать и атеисту

Удивительная история храма Христа Спасителя

Maxim
Альцгеймер: этапы развития болезни Альцгеймер: этапы развития болезни

Отрывок из книги Джеймса Уорнера и Нори Грэм «Поговорим о болезни Альцгеймера»

Psychologies
История унисекса: какие предметы одежды женщины «отняли» у мужчин и сделали своими История унисекса: какие предметы одежды женщины «отняли» у мужчин и сделали своими

Женский гардероб регулярно заимствовал предметы и элементы из мужского

Forbes
Как правильно гладить брюки со стрелками: пошаговая инструкция Как правильно гладить брюки со стрелками: пошаговая инструкция

Руководство по созданию стрелок утюгом и парогенератором на мужских брюках

Playboy
Дарья Жук: «Когда начались протесты в Беларуси, у меня случился разрыв мозга и сердца» Дарья Жук: «Когда начались протесты в Беларуси, у меня случился разрыв мозга и сердца»

Интервью с режиссеркой Дарьей Жук о ситуации в Беларуси и фильме FEMEN

GQ
13 самых знаменитых чисел 13 самых знаменитых чисел

Арифметика на грани астрологии

Maxim
(Не)Совершенная случайность (Не)Совершенная случайность

Как случай управляет нашей жизнью

kiozk originals
Физика стенопа: удивительные факты о фотоаппарате из мусора Физика стенопа: удивительные факты о фотоаппарате из мусора

Самое интересное о необычном аппарате, созданном из мусора и науки

Популярная механика
Почему люди верят в плоскую Землю Почему люди верят в плоскую Землю

Реальная причина, по которой люди думают, что Земля плоская, может вас удивить

Популярная механика
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
«Мальчик и девочка должны иметь равные возможности играть». Полина Юмашева — о работе в РФС, равенстве в спорте и развитии женского футбола «Мальчик и девочка должны иметь равные возможности играть». Полина Юмашева — о работе в РФС, равенстве в спорте и развитии женского футбола

Полина Юмашева о развитии женского футбола в России

Forbes
Самый богатый человек в Вавилоне Самый богатый человек в Вавилоне

Пересмотрено и адаптировано для XIX века

kiozk originals
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
Секс, наркотики, Сибирь: Абель Феррара о жизни и кино Секс, наркотики, Сибирь: Абель Феррара о жизни и кино

Режиссер Абель Феррара о разуме, чувствах и страстях

СНОБ
Бабилонская вашня. Самые смешные и скандальные ляпы переводчиков Бабилонская вашня. Самые смешные и скандальные ляпы переводчиков

Словари сгорели бы со стыда, если б им кто-то рассказал про эти курьезы

Maxim
Мегалодон оказался коренастым и большеголовым Мегалодон оказался коренастым и большеголовым

Палеонтологи впервые с высокой точностью реконструировали пропорции мегалодона

N+1
Причины терпимости к вербальной агрессии следует искать в детстве Причины терпимости к вербальной агрессии следует искать в детстве

Почему некоторые из нас легко позволяют себя оскорблять?

Psychologies
Открыть в приложении