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
Что будет, если все люди на Земле прыгнут одновременно Что будет, если все люди на Земле прыгнут одновременно

Сможем ли мы сдвинуть нашу планету, если подпрыгнем все вместе?

Популярная механика
Личный опыт: какие ценности мы прописали в корпоративной культуре (но сначала обожглись) Личный опыт: какие ценности мы прописали в корпоративной культуре (но сначала обожглись)

Инициативность, гибкость, честность — какие качества сотрудников важны?

Inc.
9 золотых правил длинных автопутешествий 9 золотых правил длинных автопутешествий

Благодаря этим советам даже 10 тысяч километров за рулем пролетят незаметно

Maxim
Дети декабря Дети декабря

Декабристы — безумцы, герои, предатели или лучшие сыны нации?

Дилетант
Как разлюбить плюшки Как разлюбить плюшки

Как сделать, чтобы плюшек не хотелось вовсе?

Худеем правильно
Хватит мечтать, займись делом! Хватит мечтать, займись делом!

Почему важнее хорошо работать, чем искать хорошую работу

kiozk originals
Похитители галош Похитители галош

Как старые вещи возвращаются к нам под новыми именами и с новыми ценами

Maxim
Это важнее IQ Это важнее IQ

Что такое эмоциональный интеллект и как его измерить?

Лиза
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
12 простых и эффективных упражнений для красивой осанки 12 простых и эффективных упражнений для красивой осанки

Комплекс упражнений, которые вернут красивую осанку

РБК
С нами мох С нами мох

Почему мода на шипровые ароматы не проходит уже сто лет

Glamour
«Никогда не начинайте своего дела с эгоистичных мыслей». История первой японской женщины-миллиардера «Никогда не начинайте своего дела с эгоистичных мыслей». История первой японской женщины-миллиардера

Как Синохара Йошико стала одной из богатейших женщин в Японии

Forbes
«Полюбила себя, когда похудела: почему бодипозитив мне кажется обманом» «Полюбила себя, когда похудела: почему бодипозитив мне кажется обманом»

Наша читательница поделилась историей о непростых отношениях с собственным телом

Psychologies
Движение вверх Движение вверх

Александр Молочников и его география

Vogue
Илон Маск Илон Маск

Tesla, SpaceX и дорога в будущее

kiozk originals
Как выбрать свитер Как выбрать свитер

Свитер — это обычно то, что первым выпадает на тебя из шкафа

Maxim
10 самых редких и необычных видов диких кошек 10 самых редких и необычных видов диких кошек

Восхищаемся дикими кошачьими и удивляемся самым редким и необычным видам

Популярная механика
Процесс над салемскими ведьмами: 150 обвиненных, 19 повешенных Процесс над салемскими ведьмами: 150 обвиненных, 19 повешенных

22 сентября 1692 года были казнены последние восемь «ведьм»

Maxim
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
Глава из книги Джона Скальци «В клетке. Вирус. Напролом» Глава из книги Джона Скальци «В клетке. Вирус. Напролом»

Впервые на русском языке выходит трилогия научного фантаста Джона Скальци

СНОБ
Краткая история времени Краткая история времени

От Большого взрыва до черных дыр

kiozk originals
Главные правила успешных переговоров Главные правила успешных переговоров

Ведение переговоров — один из ключевых навыков поддержания бизнеса

СНОБ
Культурный код Культурный код

Секреты чрезвычайно успешных групп и организаций

kiozk originals
Почему мы читаем негативные комментарии Почему мы читаем негативные комментарии

Что стоит за странным желанием увидеть негативные комментарии?

Psychologies
Как быть, если твой ребенок не такой, как все Как быть, если твой ребенок не такой, как все

Некоторые воплощенные в жизнь фантазии могут выйти боком

СНОБ
Наш человек Наш человек

Тео Хатчкрафт из Hurts — о любви к осьминогам и к фильмам с Николасом Кейджем

Glamour
Почему мы до сих пор верим мошенникам и как избежать обмана в интернете Почему мы до сих пор верим мошенникам и как избежать обмана в интернете

Почему на крючок мошенников попадаются не только пенсионеры из регионов

СНОБ
Новый Шелковый Путь Новый Шелковый Путь

Настоящее и будущее этого мира

kiozk originals
Стоит ли соглашаться на повышение? Как принять сложное карьерное решение Стоит ли соглашаться на повышение? Как принять сложное карьерное решение

Как принять решение о повышении, если вы не уверены, что справитесь со стрессом

Forbes
Открыть в приложении