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

5 фактов об автомобилях, которые должен знать даже «чайник» 5 фактов об автомобилях, которые должен знать даже «чайник»

5 вещей, которые должен знать современный водитель

Популярная механика
Темные начала: как Кристофер Нолан перевернул с ног на голову вселенную Бэтмена Темные начала: как Кристофер Нолан перевернул с ног на голову вселенную Бэтмена

Вдумчиво рассматриваем трилогию «Темный рыцарь» от Кристофера Нолана

Esquire
Колорадские жабы оказались под угрозой из-за высокого спроса на их психоактивный яд Колорадские жабы оказались под угрозой из-за высокого спроса на их психоактивный яд

Почему снижается численность колорадских жаб

N+1
Сбил зеркало плечом и не заметил. Нелепая причина для лишения прав Сбил зеркало плечом и не заметил. Нелепая причина для лишения прав

Мотоциклист сбил плечом зеркало у «Газели» и на год лишился прав

РБК
Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость Иммунитет от хамства: как реагировать на грубость

Как защититься от хамства, не опускаясь до него?

Psychologies
Новые авианосцы Китая станут больше похожи на американские Новые авианосцы Китая станут больше похожи на американские

Информацию о развитии китайского флота и армии приходится собирать по крупицам

Популярная механика
Все краски жизни Все краски жизни

Кэрол Иган привнесла в традиционный американский дом жизнерадостное настроение

AD
Бойбэнд Бойбэнд

Феномен кулачных боев – одного из главных трендов российского YouTube этого года

Esquire
11 лайфхаков для заботливого автовладельца 11 лайфхаков для заботливого автовладельца

Пусть машина и впрямь служит долго

Maxim
Советский «умный дом», придуманный 33 года назад Советский «умный дом», придуманный 33 года назад

FaceTime и Siri в СССР?

Maxim
Татьяна Пилецкая Татьяна Пилецкая

Прима театра «Балтийский дом» и народная артистка России вернулась на киноэкраны

Собака.ru
Тутта Ларсен: «Единственный диетолог, который может тебе помочь, – ты сам» Тутта Ларсен: «Единственный диетолог, который может тебе помочь, – ты сам»

Популярная телеведущая, жена и мама делится собственным опытом похудения

Худеем правильно
Почему мы не находим внеземной разум Почему мы не находим внеземной разум

Исследователи еще не нашли ни единого признака инопланетного разума

Популярная механика
Аллергикам противопоказано: 7 неожиданных фактов о натуральной косметике Аллергикам противопоказано: 7 неожиданных фактов о натуральной косметике

Некоторым девушкам натуральная косметика и вовсе не нужна – мы расскажем почему

Cosmopolitan
Нелюбовь к помидорам: как белоруска придумала лампы для роста урожая — и попала в рейтинг Forbes Нелюбовь к помидорам: как белоруска придумала лампы для роста урожая — и попала в рейтинг Forbes

Как Татьяна Зарецкая основала компанию, оборот которой — более $3 млн в год

Forbes
10 вариантов будущего через тысячу лет 10 вариантов будущего через тысячу лет

Попробуем посмотреть в далёкое будущее с позитивом

Популярная механика
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
Калифорния: Краткая история суши Калифорния: Краткая история суши

Книга, которая в деталях рассматривает классическое японское блюдо

kiozk originals
Как поднять себе настроение и перестать загоняться: 6 грамотных способов Как поднять себе настроение и перестать загоняться: 6 грамотных способов

Как справиться с грустными мыслями?

Playboy
Радио против видео Радио против видео

Автоматическая посадка крылатого летательного аппарата давно уже не фантастика

Популярная механика
Хранить не в холодильнике: как продлить жизнь органам вне тела Хранить не в холодильнике: как продлить жизнь органам вне тела

Время лечит любые раны, если только речь не о трансплантации

Популярная механика
Взломанная Взломанная

Насколько защищена "умная" кофемашина?

Популярная механика
«БКС Страхование жизни»: как построить успешный финтех-бизнес за три года «БКС Страхование жизни»: как построить успешный финтех-бизнес за три года

«БКС Страхование жизни» — самая быстрорастущая компания страхования жизни

Inc.
5 простых правил питания, которые помогают быстро похудеть 5 простых правил питания, которые помогают быстро похудеть

Не нужно морить себя голодом, чтобы похудеть

Playboy
Дом отдыха Дом отдыха

Квартира в стиле уютной и респектабельной американская классика

SALON-Interior
Чтобы получать меньше писем, надо отправлять меньше писем: лайфхаки по освобождению от почтового рабства и зависимости от соцсетей Чтобы получать меньше писем, надо отправлять меньше писем: лайфхаки по освобождению от почтового рабства и зависимости от соцсетей

Отрывок из книги «Неотвлекаемые. Как управлять своим вниманием и жизнью»

Inc.
Правила жизни Гая Ричи Правила жизни Гая Ричи

Гай Ричи: «У меня есть кличка. Но я вам ее ни за что не скажу.»

Esquire
Ненужная война: почему Баку и Ереван не уклонились от вооруженного конфликта Ненужная война: почему Баку и Ереван не уклонились от вооруженного конфликта

Столкновение в Карабахе соответствует внутриполитической логике обеих стран

Forbes
Банки выдают карты подросткам. К чему готовиться родителям? Банки выдают карты подросткам. К чему готовиться родителям?

Количество банковских карт для подростков будет только расти

Forbes
Влюбленная в фотографию Влюбленная в фотографию

Селебрити-фотограф Ольга Тупоногова-Волкова презентует персональную выставку WET

OK!
Открыть в приложении