Российские физики повернули время вспять

Исследователи из Московского физико-технического института совместно с коллегами из США и Швейцарии вернули состояние квантового компьютера на доли секунды в прошлое.

Статья об исследовании опубликована в журнале Scientific Reports, а коротко эксперимент описывает Phys.org.

"Это одна из серии статей о возможности нарушения второго закона термодинамики, - пояснил ведущий автор исследования Гордей Лесовик. - Этот закон тесно связан с понятием "стрелы времени", которая определяет одностороннее движение времени из прошлого в будущее".

Исследователи решили проверить, можно ли время повернуть вспять, по крайней мере, для отдельной частицы и на долю секунды.

"Предположим, что электрон локализован, когда мы начинаем его наблюдать, - объясняет соавтор работы Андрей Лебедев. - Это означает, что мы достаточно уверены в его положении в пространстве. Законы квантовой механики не позволяют нам знать это с абсолютной точностью, но мы можем выделить небольшую область, где электрон локализован ".

Эволюция электронного состояния регулируется уравнением Шредингера. При определенном преобразовании, называемом комплексным сопряжением, оно способно описать локализацию электрона обратно в небольшую область пространства.

Иными словами электрон спонтанно может оказаться в прошлом. Это явление не наблюдается в природе. Однако теоретически оно может произойти из-за случайных колебаний космического микроволнового фона.

Исследователи попытались повернуть время вспять в четырехэтапном эксперименте. Но вместо электрона они отслеживали состояние квантового компьютера, состоящего из двух, а затем и из трех основных элементов, называемых сверхпроводящими кубитами.

В 85 процентах случаев квантовый компьютер с двумя кубитами вернулся в исходное состояние - на доли секунды в прошлое. Однако когда ученые экспериментировали с тремя кубитами, то количество ошибок возросло до 50 процентов.

По мнению авторов работы, эти ошибки обусловлены несовершенством квантового компьютера. К слову, полученный алгоритм "обращения времени вспять" может оказаться полезным для усовершенствования квантовых компьютеров.

"Он может быть обновлен и использован для тестирования программ, написанных для квантовых компьютеров, и устранения ошибок", - пояснил Лебедев.