Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Physical Review X, нові протоколи квантового управління здатні пригнічувати звичний рух часу або навіть інвертувати його хід на мікроскопічному рівні, змушуючи процеси розгортатися у зворотному порядку.
Читайте также: Розширюється разом із коренями. Шотландська компанія створила горщик, який росте разом із рослиною
На відміну від макросвіту, фундаментальні закони мікросвіту є симетричними відносно часу — рівняння працюють однаково добре в обох напрямках. Проте в квантових системах(наприклад, у групах кубітів) випадкові вимірювання зазвичай руйнують цю симетрію, примусово створюючи односпрямовану стрілу часу. Щоб подолати цей ефект, автори дослідження об’єднали квантові вимірювання зі зворотним зв’язком. Вони розробили керуючий гамільтоніан — спеціальну послідовність полів та імпульсів, яка компенсує або надмірно коригує збурення від вимірювань, створюючи стохастичні траєкторії, обернені в часі.
Ця технологія спирається на концепцію знаменитого уявного експерименту XIX століття — «демона Максвелла». Створений американськими вченими квантовий аналог такого «демона» використовує інформацію про стан системи та результати вимірювань, щоб зменшувати ентропію і фактично повертати час назад. Спеціальний вимірювальний механізм дозволяє маніпулювати припливом та відтоком енергії, перетворюючи сам процес спостереження за квантовою системою на повноцінний термодинамічний ресурс.
Читайте также: Не завжди поломка. П’ять причин, чому екран телевізора раптово тьмяніє
Отриману безпосередньо з процесу моніторингу корисну енергію в майбутньому можна буде використовувати для запуску інших квантових процесів або для накопичення в квантових батареях. На наступному етапі дослідники планують провести експериментальну демонстрацію розроблених протоколів на практиці за допомогою надпровідних кубітів, які забезпечують надшвидкий зворотний зв’язок і високу ефективність детектування.
Читайте также: Технології NASA. Штучний інтелект навчили виявляти нерозірвані боєприпаси під водою з високою точністю
Проєкт підтримано Міністерством енергетики США та Національним науковим фондом.
