Новости дня

13 марта 2019, 14:36

Российские физики смогли повернуть время вспять

Российские ученые совместно с коллегами из США и Швейцарии заставили квантовый компьютер вернуться на долю секунды назад, тем самым они «нарушили» второй закон термодинамики.

Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.

«Это одна из серии работ, посвященных возможности нарушить второе начало термодинамики – закон физики, тесно связанный с различием между прошлым и будущим. Теперь мы подошли к проблеме с третьей стороны – мы искусственно создали такое состояние системы, которое само развивается в обратную с точки зрения второго начала сторону», – передает слова Гордея Лесовика из Московского физтеха РИА «Новости».

Одна из основ современной физики – концепция «стрелы времени», которая описывает время как прямую, идущую из прошлого в будущее. 

С точки зрения физики это подтверждается «вторым законом термодинамики», который утверждает, что для Вселенной характерно возрастание энтропии (состояние неупорядоченности, хаотичности). Именно по этой причине «вечный двигатель» остается лишь мечтой и никогда не будет создан.

Но три года назад Гордей Лесовик и его коллеги выяснили, что второе начало термодинамики может быть нарушено на квантовом уровне. После этого открытия был создан квантовый аналог «демона Максвелла» – воображаемого существа, которое сортирует быстрые и медленные молекулы.

Позже российским ученым удалось реализовать эту идею. А после физики задумались о следующем эксперименте: исходя из свойств квантового мира разбить «демона Максвелла» на несколько частей, отстраненных на относительно большие расстояния. И эта задача была удачно выполнена.

Как рассказал Лесовик, логическим продолжением этих экспериментов стала проверка того, может ли время самопроизвольно обернуться вспять хотя бы для одной частицы, чьим поведением управляют законы квантовой физики.

Чтобы реализовать эксперимент, ученые выяснили, может ли электрон, находящийся в пустом пространстве, самостоятельно вернуться на какое-то время назад. Они использовали уравнение Шредингера, чтобы понять местонахождение частицы в конкретный момент. Основа расчетов – идея, что положение частицы в пространстве будет постепенно изменяться по действием «стрелы времени».

Выяснилось, что электрон может попасть в прошлое, вернувшись в то состояние, в котором находился несколько мгновений назад. Но, по расчетам Лесовика и его коллег, такие события могут происходить крайне редко – около одного раза за все время существования Вселенной. А вернуться в прошлое можно будет только на 0,06 наносекунды.

Российские и зарубежные ученые осуществили эту операцию «вручную», используя облачный квантовый компьютер фирмы IBM. Они объединили два или три кубита (наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере) вычислительных модулей и ячеек памяти компьютеров, а потом заполнили их определенным набором чисел и начали манипулировать содержимым. В итоге уровень хаоса в этой квантовой системе начал стремительно расти.

Как только энтропия достигла определенной точки, работа кубитов стала управляться другой программой. Она перевела их в такое состояние, при котором дальнейшее движение пошло в сторону не хаоса, а порядка. Так кубиты на некоторое время вернулись в первоначальное состояние.

Физики отметили, что не всегда данный эксперимент проходил успешно. Причиной неудач могли быть ошибки в работе самого квантового компьютера.

Лесовик и его коллеги планируют продолжить работу в этом направлении и разработать механизмы более быстрого «обращения времени» для манипулирования состоянием большего числа кубитов.

В феврале сообщалось, что ученые, в том числе и российские физики, открыли новую частицу на Большом адронном коллайдере.

Текст: Анастасия Воробьева

Вам может быть интересно

КСИР назвал условие для прохода иностранных судов через Ормузский пролив
Темы дня

Новый аятолла Ирана сразу разозлил Израиль и США

Тегеран нанес «щелчок по носу» американцам и израильтянам – именно так, по словам экспертов, стоит воспринимать избрание новым верховным лидером Ирана сына убитого рахбара Хаменеи. Почему же был выбран именно он – и что будут делать в ответ Израиль и США?

В борьбе за высший пост Зеленский получил опасного конкурента

Соперником Зеленского в борьбе за высший пост на Украине станет боксер Александр Усик. Как спортсмен он непобедим, и Зеленскому тоже победа не светит, даже если поединок между ними кажется шуткой. Истории комика-президента и боксера в мэрии Киева доказывают: такими вещами на Украине не шутят. А Усик – это очень серьезно, Дональд Трамп подтвердит.

Британия поменяла планы по поводу использования своего авианосца на Ближнем Востоке

Советская лыжница отметила упадок Швеции и развитие России

Певцов назвал варварством иностранные псевдонимы артистов в России

Новости

Премьер Грузии поблагодарил российских тренеров за успехи на Олимпиаде

Грузинский премьер-министр Ираклий Кобахидзе выразил благодарность российским тренерам, участвовавшим в подготовке грузинских фигуристов, которые принесли Грузии первую в истории выступлений на зимних Играх медаль, сообщает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.

Орбан призвал ЕС немедленно отказаться от энергетических санкций против России

Премьер-министр Венгрии Виктор Орбан направил письмо главе Еврокомиссии Урсуле фон дер Ляйен с предложением немедленно отказаться от санкций Евросоюза против российской энергетики.

Трамп назвал войну с Ираном «практически завершенной»

Американский президент Дональд Трамп в телефонном интервью CBS News в понедельник заявил, что война США с Ираном «практически завершена», отметив, что мысли об этом пока только «в его голове и ни чьей больше».

Лукашенко позвал узбеков жить в Белоруссии

Белорусская сторона готова принять граждан Узбекистана, они получат конкретные рабочие места и полные социальные гарантии для их семей, заявил президент Белоруссии Александр Лукашенко.

Рубио озвучил цели операции против Ирана

Американский госсекретарь Марко Рубио объявил, что ключевая цель миссии США – полное уничтожение иранских ракет и их инфраструктуры.

Путин и Трамп по телефону обсудили Иран и Украину

Президент России Владимир Путин провел телефонные переговоры со своим американским коллегой Дональдом Трампом, сообщил помощник российского лидера по международным делам Юрий Ушаков. Беседа была инициирована американской стороной и продлилась около часа.

Эксперт рассказал о растерянности Вашингтона из-за войны с Ираном

Американская администрация демонстрирует явную растерянность на фоне войны с Ираном, заявил вице-президент Института Куинси Трита Парси в интервью политологу Федору Лукьянову, главному редактору журнала «Россия в глобальной политике».

Путин предупредил о новой ценовой реальности на рынке нефти и газа

Президент России Владимир Путин отметил, что на фоне дестабилизации ситуации на Ближнем Востоке мировые цены на нефть за неделю выросли на 30%, а изменение баланса спроса и предложения углеводородов приведёт к новой устойчивой ценовой реальности.

На Паралимпиаде впервые с 2014 года прозвучал гимн России

На церемонии награждения горнолыжницы Варвары Ворончихиной на Паралимпийских играх впервые с 2014 года прозвучал национальный гимн России.

Россотрудничество назвало удар Израиля по Русскому дому агрессией

В результате удара Израиля по Русскому дому в ливанской Набатии здание было разрушено, несмотря на отсутствие в нем военной деятельности, говорится в заявлении Россотрудничества.

Путин назвал ключевое отличие российских поставщиков углеводородов

Волатильность на рынках углеводородов породила новую тенденцию к возрастанию конкуренции в борьбе за поставщиков ресурсов, отметил президент России Владимир Путин на совещании о ситуации на мировом рынке нефти и газа.

Путин обозначил условия энергетического сотрудничества с Европой

Россия готова рассмотреть возможность сохранения поставок энергоресурсов в страны Европы, если те подтвердят готовность к сотрудничеству, «избавленному от политической конъюнктуры», заявил президент России Владимир Путин.
Мнения

Борис Акимов: Великий пост и квантовая реальность

Что такое личная великопостная аскеза в нашу эпоху и как ее можно превратить в увлекательный челлендж, улучшающий нашу общую жизнь? Как ни странно, на этот непростой вопрос помогает ответить физика.

Юрий Мавашев: Турция пытается стать центром Евразии

Началась активная фаза борьбы за то, кто и на каких условиях свяжет Европу и Азию. Преуспеть в ней могут решительные, энергетически богатые или обладающие солидным транзитным потенциалом игроки.

Андрей Сулейменов: Попытка поворота русских рек ускорила коллапс техноутопии СССР

В Советском Союзе спор вокруг мегапроекта разворота северных рек стал элементом демонтажа социализма, когда перешел из инженерного в разряд ценностного – о необходимости поступаться национальными интересами ради благополучия союзной экономики.
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?