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
Трафик Трафик

Психология поведения на дорогах

kiozk originals
Черные грибы Чернобыля Черные грибы Чернобыля

Жизнь способна укротить даже смертоносную радиацию и использовать ее во благо

Популярная механика
Приговор старым компьютерам: исходный код Windows XP “слит” Приговор старым компьютерам: исходный код Windows XP “слит”

В Сети обнаружили объемный архив с исходными кодами Windows XP и Server 2003

Популярная механика
Чем заняться в выходные? 15 примеров того, как провести уикенд весело и с пользой Чем заняться в выходные? 15 примеров того, как провести уикенд весело и с пользой

Коллекция идей, как провести субботу и воскресенье интересно и незабываемо

Playboy
Выбирай, не выбирая: как нам запрещают заботиться о своей безопасности Выбирай, не выбирая: как нам запрещают заботиться о своей безопасности

Как женщинам сначала запрещают заботиться о своей безопасности

Cosmopolitan
О какой стране чаще всего писали в «Нью-Йорк таймс» за последние сто лет (любопытная инфографика) О какой стране чаще всего писали в «Нью-Йорк таймс» за последние сто лет (любопытная инфографика)

Чем был занят ум сферического американца в вакууме с начала XX века по наши дни?

Maxim
Обожает бургеры и ненавидит себя без бороды: неожиданные факты о Джейми Дорнане Обожает бургеры и ненавидит себя без бороды: неожиданные факты о Джейми Дорнане

Джейми Дорнан — успешная модель в прошлом и популярный актер в будущем

Cosmopolitan
Кодекс современного джентльмена: 14 правил, которые стоит запомнить каждому Кодекс современного джентльмена: 14 правил, которые стоит запомнить каждому

В 2020 году быть просто «хорошим парнем» недостаточно

Playboy
Такого Джуда Лоу вы еще не видели. Хоррор-сериал «Третий день» с аллюзиями на Брекзит Такого Джуда Лоу вы еще не видели. Хоррор-сериал «Третий день» с аллюзиями на Брекзит

«Третий день» — необычный фолк-хоррор

Forbes
Что делать, если вы потеряли смартфон или у вас его украли? Что делать, если вы потеряли смартфон или у вас его украли?

Как быстро вернуть потерянный или украденный смартфон?

CHIP
Как позаботиться о здоровье печени? 5 умных шагов Как позаботиться о здоровье печени? 5 умных шагов

Как снизить риск возникновения проблем с печенью?

Playboy
Лекарства вместо отравы: найден способ защитить растения от грибка Лекарства вместо отравы: найден способ защитить растения от грибка

Как защитить растения от грибка? Найден ответ

Популярная механика
Арт–терапия Арт–терапия

Креативный интерьер вне правил

SALON-Interior
Думай медленно… решай быстро Думай медленно… решай быстро

Как устроено человеческое мышление

kiozk originals
Пять лайфаков, которые облегчат работу с Windows Пять лайфаков, которые облегчат работу с Windows

Мы собрали хитрости, которые помогут сделать работу с Windows более комфортной

Популярная механика
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
Открыт новый тип организации нуклеиновых кислот в нашем теле Открыт новый тип организации нуклеиновых кислот в нашем теле

Исследователи изучают новый тип пространственной организации нуклеиновых кислот

Популярная механика
Последние часы: чем занимались Джексон, Диана и другие звезды перед смертью Последние часы: чем занимались Джексон, Диана и другие звезды перед смертью

Последний день этих звезд ничем не отличался от других, ничто не предвещало беды

Cosmopolitan
Яжемать: боль, гнев и любовь Яжемать: боль, гнев и любовь

Что за женщина скрывается за громким названием "яжемать"

Psychologies
Без паники! Почему несовершенства снова в моде Без паники! Почему несовершенства снова в моде

Почему чрезмерный перфекционизм вреден

Cosmopolitan
Поматросил и бросил? Почему Тимати не женился ни на одной из своих девушек Поматросил и бросил? Почему Тимати не женился ни на одной из своих девушек

С кем у рэпера Тимати были отношения и почему они не привели к браку?

Cosmopolitan
Крах деловых поездок, продаж бумаги и кофе: почему полный переход на удалёнку может стать экономической проблемой Крах деловых поездок, продаж бумаги и кофе: почему полный переход на удалёнку может стать экономической проблемой

Множество неочевидных бизнесов зависит от «белых воротничков»

VC.RU
Солдат Мулан: какой получилась новая экшен-версия диснеевского мультфильма о китайской девушке-воине Солдат Мулан: какой получилась новая экшен-версия диснеевского мультфильма о китайской девушке-воине

Голливуд осваивает фемповестку, но остается верным традиционным ценностям

Esquire
Недоверчивые умы Недоверчивые умы

Чем нас привлекают теории заговоров

kiozk originals
Правила долголетия Правила долголетия

Результаты крупнейшего исследования долгожителей

kiozk originals
Все хреново Все хреново

Книга о надежде

kiozk originals
6 фактов о Метро-2 — системе тайных тоннелей под Москвой 6 фактов о Метро-2 — системе тайных тоннелей под Москвой

Существование тайных тоннелей под Москвой — одна из популярных городских легенд

Maxim
Отрицание, замещение, проекция: как психика нас защищает Отрицание, замещение, проекция: как психика нас защищает

Три защитных механизма психики, описанные Зигмундом Фрейдом

Psychologies
Ножи для сыра: как правильно выбрать Ножи для сыра: как правильно выбрать

Рассказываем, какими ножами и как резать сыр, чтобы его вкус раскрывался

Популярная механика
Открыть в приложении