Неочекуваните ефекти од квантното патување во минатото
Автор: Каталина Куркеану/Датум на објавување: 09-08-2020 11:08
Новата студија за симулирано патување во минатото на квантен систем покажува дека т.н. ефект на пеперутка за такви системи не е валиден; системот сега се враќа повеќе или помалку без поголеми оштетувања.
Познатиот ефект на пеперутка, во кој мала промена во почетните услови има ефект на голема промена во еволуцијата на системот, е познат ефект, измислен од Едвард Лоренц, што покажува како формирање на ураган може да биде условено со треперење на пеперутка. следеше пред неколку недели на далечно место.
Но, што се случува со овој ефект ако наместо класичен систем имаме квантен систем? Систем кој се состои на пример од qubiti - тоа е квантен еквивалент на битот, кој се наоѓа во квантната суперпозиција на состојбите.
Ако таквиот систем патува во минатото и се применат промени во него, дали еволуцијата на квантниот систем пак страда од ефект на квантна пеперутка? Очигледно, вистинското патување во минатото не е можно (барем сега), но може да се симулира на компјутер.
Ова е токму она што го сторија двајца истражувачи, Николај Синистин од Националната лабораторија во Лос Аламос и Бин Јан, постдокторски соработник во Центарот за нелинеарни студии во Лос Аламос. квантен систем нема ефект на пеперутка! Системот, по виртуелно патување во минатото, еволуира кон сегашноста во состојба крајно слична на онаа од која започна, дури и ако во минатото состојбата на системот е променета.
За да ги добијат овие резултати, двајцата истражувачи го користеле компјутерот IBM-Q, кој има квантен процесор, со кој истражувачите го симулирале патувањето на системот qubiti во минатото. Како што реков qubit е квантен еквивалент на класичниот бит; додека битот може да биде 0 или 1, кубитот е истовремено 0 и 1 - што се базира на преклопување на квантни состојби, специфични за оваа теорија.
Па, што откриле истражувачите? Прво Алис, типично име што се користи во квантни експерименти, во моментов подготвува систем на квабити. Овој систем беше испратен во минатото (повторувам дека тоа е компјутерска симулација и не е вистинско патување во минатото!) Каде што Боб, друго типично име што се користи во квантни ментални експерименти, ги мери цибитите испратени од Алиса уништувајќи ги.
Ова е поврзано со процесот на мерење - што го уништува квантното преклопување со уривање на системот во една од државите. Ова дејство на мерење на системот на квабити извршено од Боб ги уништува квантните корелации.
Во симулацијата, системот еволуира до денес, што, ако ефектот на пеперутката зборува за себе, треба да ја натера Алиса да не може да ги добие информациите што првично ги имала.
Но, она што се случува е исклучително интересно: повеќето информации се скриени во форма на квантни корелации во минатото, но не се изгубени или оштетени. Алис може да добие информации од qubiti скоро без оштетување, и покрај фактот дека Боб ја сменил и променил состојбата на системот во минатото.
Покрај тоа, она што е забележано е дека колку подалеку е патувањето во минатото и колку е поголем светот, толку повеќе информации се враќаат во сегашноста со се помалку штета.
Овој исклучително интересен имот може да се користи во иднина за да се провери дали процесорот е навистина квантен или не, односно дали работи врз основа на квантни својства или напротив се базира, барем делумно, на класичната физика. Ако нема ефект на пеперутка - тогаш системот е квантен!
Квантната механика, оваа теорија за погрешно скопскиот свет што сè уште ја проучуваме во нашите лаборатории, е основа на неверојатни нови технологии: како што се квантни пресметки, кои, пак, имаат неверојатни својства, на пример дека во овие квантни светови ефектот на пеперутката не е забележал.
Напис напишан од Cătălina Oana Curceanu, прв истражувач во областа на физиката на основните честички и нуклеарната физика, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Рим, Италија) и соработник на Scientia.ro
Наши препораки
Стандардниот модел на физика на елементарни честички одлично објаснува што се случува со „нормалната“ материја…
Но, нивната заработка не беше толку од јавноста, колку од нивните господари.