Руски физици връщат времето назад

Изследването им, цитирано от "Взгляд", бе публикувано в списание Scientific Reports.

"Това е една от поредиците от дейности, посветени на възможността да се наруши вторият принцип на термодинамиката – закон във физиката, тясно свързан с разликата между миналото и бъдещето. Сега се сблъскахме с проблем от трета страна – изкуствено създадохме такова състояние на системите, което само се развива в обратна от гледна точка на втория принцип страна", разказа Гордей Лесовик от Московския физико-технически институт (МФТИ).

Една от основите на съвременната физика е концепцията за "стрелата на времето", която описва времето като права, която се движи от миналото към бъдещето.

От гледна точка на физиката това се потвърждава от "втория закон на термодинамиката", според която за Вселената е характерно увеличение на ентропията (състояние на неподреденост, хаотичност). Именно по тази причини "вечният двигател" си остава само една мечта и никога няма да бъде създаден.

Но преди три години Гордей Лесовик и колегите му разкриват, че вторият принцип на термодинамиката може да бъде нарушен на квантово ниво. След това откритие е създаден квантов аналог на "Демона на Максуел" – въображаемо същество, което сортира бързите и бавните молекули.

След това руските учени успяват да реализират тази идея. А по-късно физиците се замислят за следния експеримент: изхождайки от свойствата на квантовия свят, да разбият "Демона на Максуел" на няколко части, отделени на сравнително големи разстояние. И тази задача е изпълнена успешно.

Лесовик споделя, че логичното продължение на тези експерименти става проверката може ли времето спонтанно да се върне назад, макар и за частица от секундата, чието поведение управляват законите на квантовата физика.

За да реализират експеримента, учените изясняват дали електрон, намиращ се в празно пространство, може самостоятелно да се върне с известно време назад. Те използват уравнението на Шрьодингер, за да разберат къде се намира частицата в конкретен момент. В основата на плановете им стои идеята, че местоположението на частицата в пространството постепенно ще се променя под въздействието на "стрелата на времето".

Става ясно, че електронът може да попадне в миналото, след като се върне в състоянието, в което се е намирал преди няколко мига. Но, според Лесовик и неговите колеги, такива събития могат да се случат изключително рядко – около един път за цялото време на съществуване на Вселената. А връщането на миналото е възможно само за 0,06 наносекунди.

Руските и чуждестранните учени осъществяват тази операция "ръчно", като използват облачен квантов компютър на IBM. Те обединяват два или три кубита (най-малките елементи за съхранение на информация в квантовия компютър) от изчислителните модули и клетките от паметта на компютъра, а след това ги запълват с определен набор от числа и започват да манипулират съдържимото. В резултат на това нивото на хаоса в тази квантова система започва стремително да расте.

След като ентропията достига определена точка, работата на кубитите започва да се управлява от друга програма. Тя ги привежда в състояние, в което по-нататъшното движение преминава в ред, вместо в хаос. Така кубитите за известно време се връщат в първоначалното си състояние.

Физиците отбелязват, че не винаги въпросният експеримент е преминавал успешно. Причината за това може би са грешки в работата на самия квантов компютър.

Лесовик и колегите му планират да продължат да работят в тази посока и да разработят механизми за по-бързо "връщане на времето" с цел манипулиране на състоянието на по-голям брой кубити.

Прочетете още: Руски физици предсказват земетресения по "шепота на Земята"!

Внимание! Всяко пълно или частично копиране на материали на Russia Beyond без писмено разрешение и директен линк към оригиналната публикация на Russia Beyond, включително от други електронни ресурси, ще се смята за грубо нарушение на Закона за защита на интелектуалната собственост на Руската федерация. Russia Beyond и медийният холдинг RT си запазват правото да реагират на подобни нарушения в различни държави, включително по съдебен ред.