Оказалось, что в квантовом мире «эффекта бабочки» не существует

Роботы и ИИ

Технологии / Роботы и ИИ 59 Просмотров

Произведения фантастики учат нас не& вмешиваться в& ход истории, если нам вдруг довелось оказаться в& прошлом. Возможно, для классической физики правило «эффекта бабочки» действительно работает, но& в& случае квантовой физики реальность, на& удивление, оказывается более стабильной.

В& классической фантастике путешественники во& времени должны подчиняться важному правилу& — не& совершать в& прошлом даже незначительных изменений, чтобы не& вызвать «эффект бабочки»& — лавину непредсказуемых изменений, приводящих к& катастрофическим последствиям: настоящее может стать совершенно иным, а& ваши родители& — никогда не& встретиться.

Однако законы квантовой механики не& настолько суровы, как доказали ученые из& Национальной лаборатории Лос-Аламос (США) при помощи квантового компьютера, пишет Science Daily.

«На& квантовом компьютере нет проблем смоделировать эволюцию, обратную во& времени, или запустить процесс назад в& прошлое,& — сказал Николай Синицын, один из& исследователей. —& Так что мы& действительно можем наблюдать, что происходит с& комплексным квантовым миром, если мы& отправимся назад во& времени, разрушим что-нибудь и& вернемся. Мы& обнаружили, что мир выживет, то& есть эффекта бабочки в& квантовой механике нет».

При помощи квантового процессора IBM-Q команда ученых создала комплексную систему с& помощью квантовых ворот и& продемонстрировала причину и& последствия, запустив ее& вперед и& назад во& времени. Модель включала двух гипотетических субъектов, Элис и& Боба, у& которых было по& кубиту& — квантовому биту информции.

В& данном сценарии Элис из& настоящего отсылала свой кубит в& прошлое. В& этом моменте Боб взаимодействовал с& этим кубитом, измеряя& его. Затем он& отсылал послание в& будущее, где Элис проверяла кубит.

Если& бы правила «эффекта бабочки» были верны для квантового мира, то& незначительное воздействие Боба на& кубит, связанный с& таким большим числом переменных, должно полностью изменить систему в& настоящем. Однако этого не& произошло. Кубит Элис вернулся назад относительно невредимым, и& она смогла восстановить информацию, которую он& нес. Любопытно то, что именно большое количество переменных на& самом деле спасло его от& повреждений& — информация в& настоящем кубита была спрятана в& квантовых корреляциях в& глубинах прошлого. Эту сеть связей не& так-то просто разрушить.

Еще страннее то, что чем дальше в& прошлое направляется кубит, тем сложнее становится система и& тем меньше ущерба от& квантовых помех.

«Мы& обнаружили, что представление о& хаосе в& классической физике и& в& квантовой механике следует понимать по-разному»,& — пояснил Синицын.

У& эксперимента есть практическая ценность. Во-первых, поскольку классический процессор не& может провести подобное моделирование, его можно использовать для того, чтобы проверить, действительно& ли квантовый компьютер работает по& квантовым принципам. Во-вторых, результаты можно использовать для создания новых протоколов безопасности информации в& квантовых системах.

Квантовый компьютер для коммерческого использования компания IBM впервые представила на& прошлогодней выставке CES в& Лас-Вегасе. Стеклянную капсулу с& процессором на& 20 кубитов можно арендовать на& время через облачный сервис.




Source: https://hightech.plus/2020/07/30/uchenie-viyasnili-chto-v-kvantovom-mire-effekta-babochki-ne-sushestvuet

Комментарии