Informacija

Fizičari se pojavljuju u "Obrnutom vremenu" na kvantnom računalu

Fizičari se pojavljuju u


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Čini se da su znanstvenici "preokrenuli vrijeme" u dvobitnom i trobitnom kvantnom računalu nakon izračuna vjerojatnosti pojave koja se prirodno javlja u lokaliziranom elektronu.

Obrtanje entropije dvokubitnog sustava

Znanstvenici iz Rusije, Švicarske i SAD-a okupili su se kako bi očito preokrenuli entropiju dvokubitnog kvantnog računala s 85% točnosti i oko 50% točnosti u tri qubit sustavu, iako primjećuju da je preostala netočnost posljedica nesavršenosti samog kvantnog računala, a ne njihov algoritam.

VIDI TAKOĐE: IBM OTKRIVA VELIKU POBOLJŠANJE UČINKA IBM Q SUSTAVA ONE

Entropija, definirana kao mjera poremećaja u sustavu, prirodno se povećava s vremenom, kako se priroda kreće od reda do poremećaja. U slučaju kvantnog računala koje su istraživači izgradili, sustav koji započinje u stanju u kojem su kubiti u početku 0s, ali s vremenom se razgrađuje u slučajnost od 1s i 0s.

To je u skladu s Drugim zakonom termodinamike (SLT), koji kaže da se u izoliranom sustavu entropija nikad ne smanjuje. Istraživači su očito premotali ovu entropiju kako bi vratili izvorno stanje kvantnih računala na zahtjev, nudeći nove mogućnosti za korekciju pogrešaka u kvantnim računalima, što bi moglo uvelike unaprijediti njihovu primjenu.

Spontano premotavanje vremena u lokaliziranim elektronima

Istraživači iz Moskovskog instituta za fiziku i tehnologiju (MIPT), Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) i Nacionalnog laboratorija Argonne, SAD (ANL) - koji su svoja otkrića danas objavili u časopisu Scientific Reports -, započeli su izračunavanjem vjerojatnosti lokaliziranog elektrona vratio bi se u svoje ranije stanje iz jednog trenutka u drugi.

"Pretpostavimo da je elektron lokaliziran kad ga počnemo promatrati. To znači da smo prilično sigurni u njegov položaj u svemiru. Zakoni kvantne mehanike sprječavaju ga da ga znamo s apsolutnom preciznošću, ali možemo ocrtati malo područje u kojem elektron je lokaliziran ", kaže koautor studije Andrey Lebedev iz MIPT-a i ETH Zürich.

Evolucija stanja elektrona iz jednog trenutka u drugi određuje se Schrödingerovom jednadžbom. Ova jednadžba ne pravi razliku između vremenskih točaka, ali u skladu sa SLT, područje na kojem se elektron može pojaviti brzo raste.

"Međutim, Schrödingerova jednadžba je reverzibilna", dodaje Valerii Vinokur, iz ANL-a i koautor članka. "Matematički to znači da će pod određenom transformacijom, koja se naziva složena konjugacija, jednadžba opisati 'zamazani' elektron koji se lokalizira natrag u malo područje prostora tijekom istog vremenskog razdoblja."

Iako takav preokret nije prirodno primijećen, znanstvenici su vjerovali da je to teoretski moguće.

Istraživači to uspoređuju s bilijarskom kuglom koja je pogodila drugu. Ako ste događaj normalno zabilježili, jednadžba će upravljati ponašanjem različitih položaja i brzina biljarskih kuglica - drugim riječima, njihovih stanja u bilo kojem trenutku.

Međutim, ako obrnete snimanje, ista bi jednadžba upravljala i tom tranzicijom stanja. U osnovi je 2X jednako Y, ali Y je i 2x, ovisno na koji način želite pročitati jednadžbu. Obje su valjane i ne postoji način da se utvrdi koji je oblik bio "izvorna" jednadžba.

U slučaju elektrona, teoretski je bilo moguće pokrenuti Schrödingerovu jednadžbu unatrag, tako da ako je jednadžba koja regulira prijelaz stanja elektrona bila Y = 2X, možete doći do Y počevši od 2X koristeći istu istu jednadžbu, 2X = Y.

Kako bi utvrdio koliko se često ovaj fenomen događa prirodno, tim je izračunao vjerojatnost da se elektron "razmaže" tijekom djelića sekunde i spontano lokalizira u prethodno stanje, precizniji način za povratak u prošlost.

Izračunali su da biste, kad biste svake sekunde pogledali 10 milijardi novolokaliziranih elektrona tijekom čitavog života svemira - 13,7 milijardi godina -, promatrali ovaj fenomen samo jednom, pa čak i tada, to bi bio jedan elektron koji se pomiče deset milijarditih sekunde u prošlost.

Premotavanje vremena na zahtjev

Ako je vjerojatnost da jedan elektron evoluira u prošlo stanje gotovo nemoguća, kako su onda ti znanstvenici ponovno stvorili učinak u kvantnim stanjima kubita sa stopom uspješnosti od 85% u dvokubitnom sustavu i nešto manje od 50% za sustav s tri kubita?

U korištenju analogije biljarskih kuglica, umjesto dviju biljarskih kuglica, ovo je srodnije korištenju stalka za biljarske kuglice, lomljenju ih bijelom kuglom i njihovom ponovnom sastavljanju u piramidu.

U osnovi, istraživači su dizajnirali algoritam koji opisuju kao davanje bilijarskog stola "udarcem" koji preokreće promjene stanja u qubitima, vraćajući ih unatrag u njihova prethodna stanja. To bi bilo poput udara biljarskog stola na točno određenom mjestu upravo preciznom snagom da se sve kuglice pošalju izravno u rikverc, na kraju se pretvorivši u piramidu.

"Naš bi se algoritam mogao ažurirati i koristiti za testiranje programa napisanih za kvantna računala i uklanjanje šuma i pogrešaka", objasnio je Lebedev.


Gledaj video: Kršeći zakone fizike. Otvoreni eksperiment PIRAMIDA. O mogućnosti nemogućeg (Lipanj 2022).


Komentari:

  1. Vijas

    Možeš vidjeti!

  2. Guifi

    Bravo, koje su prave riječi... divna misao

  3. Ortun

    Got it, thanks for the explanation.

  4. Cy

    Kakve potrebne riječi... Sjajno, izvrsna misao

  5. Arashizshura

    In my opinion you commit an error. Mogu braniti položaj. Pišite mi u PM, komunicirat ćemo.



Napišite poruku