• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.07.2018
Редакция Naked Science
2
1 085

Исследователи доказали, что стрела времени не имеет значения для квантовых компьютеров

Международной командой ученых недавно было опубликовано новаторское исследование. В нем они показали, что квантовые компьютеры не ограничены классическим пониманием времени.

reversingcau1
©Wikipedia

Ученые решили разобраться, возможно ли использовать квантовые компьютеры для преодоления одной из самых больших проблем: каузальной асимметрии. Когда вы наблюдаете за ходом событий, ваш мозг начинает предсказывать, что произойдет дальше. Таким образом, когда вы смотрите видеоролик, в котором разворачивается экшн-сцена, вы можете проследить за происходящим и собрать все воедино. Если эту же сцену проиграть в обратную сторону, то чаще всего она не будет иметь смысла. Именно поэтому время не работает тем же образом, когда его поворачивают вспять, согласно физическим предсказаниям.

 

Некоторые ученые верят в концепцию, известную как стрела времени, означающую, что время всегда движется только в одном направлении и что его обращение изменило бы природу причины и следствия. Это тесно связано с энтропией, но ее мы касаться не будем. Однако, вполне вероятно, что теория стрелы времени не распространяется на квантовую физику – очень странную и необычную по своей сути.

 

Если вы профессиональный голкипер, вы неплохо предугадываете, куда попадет мяч, движущийся на высокой скорости, до того, как он достигнет цели. Ваш мозг использует наблюдательную информацию о скорости и траектории мяча, чтобы предсказать, куда он в итоге попадет. В этом случае мы также можем использовать эту же информацию, чтобы строить предсказания даже при обращении стрелы времени в обратную сторону.

 

Когда дело касается одного мяча, движущегося по предсказуемому пути, причинная связь работает одинаково в обоих направлениях. Это даже проще понять, если вы представите сброс футбольного мяча с крыши. Если бы вам показали фотографию мяча на полпути между крышей здания и землей, вы бы запросто предсказали, в какую сторону он будет двигаться вперед или назад во времени – вниз или вверх.

 

 

 

Стохастический процесс может быть смоделирован в любом временном порядке. (а) Каузальная модель берет информацию в прошлом ←x и использует ее для создания статистически точных предсказаний об условном будущем поведения процесса P(→X|←X=←x). (б) Ретропричинная модель копирует поведение системы с точки зрения наблюдателя, сканирующего результаты слева направо, сталкиваясь с Xt+1 до XtТаким образом, она сохраняет релевантную информацию о будущем →x для создания статистически точной ретродикции прошлого P(←X|→X=→x). Каузальная асимметрия предполагает ненулевой промежуток между минимальной памятью, необходимой для любой каузальной модели C+ и ее ретропричинной копии C- / Aki Honda/Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore

 

Но, что если речь не о прямых линиях и одиночных дугах траектории? Что если мы подбросим блесток и сделаем снимок в тот момент, когда большинство из них достигнут своей высшей точки? Теоретически, вы могли бы проиграть классическую симуляцию для определения, куда упадет каждая из них при движении вперед, но сделать то же самое в обратную сторону будет гораздо сложнее и потребует намного более мощный компьютерный процессор.

 

Вот, почему вышеупомянутые исследователи решили узнать, не воспринимают ли квантовые компьютеры стрелу времени иначе. Теоретически возможно, квантовые компьютеры не будут испытывать те же проблемы с каузальной асимметрией, как люди и обычные компьютеры, так как они не используют нашу версию физики. Как выяснилось, это действительно так. По крайней мере, согласно исследованию, опубликованному командой.

 

Они провели физические предсказания в классических и квантовых системах, чтобы определить, сколько памяти требуют прямые и обратные вычисления. Классические системы подтвердили каузальную асимметрию, и обратные предсказания требовали затрат гораздо больших ресурсов для проведения. Но, когда эксперименты проводили на квантовой компьютерной системе, направление стрелы времени не имело значения. Квантовые компьютеры определяют следствие причины почти так же, как и причину следствия.

 

«Самое волнующее для нас – возможная связь со стрелой времени. Если каузальная асимметрия присутствует только в классических моделях, это предполагает, что наше восприятие причины и следствия – а значит, времени – может быть результатом применения классического объяснения событий в фундаментально квантовом мире», – говорит Джейн Томпсон, одна из ученых, работавших над проектом.

 

То есть, согласно исследованию, наше понимание времени основано на очень ограниченном восприятии того, как все на самом деле работает. Вселенная может быть очень неоднозначной, когда дело касается законов Ньютона о движении.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
3 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

Вчера, 20:31
Никита Логинов

Микробиологи решили одну из давних проблем пивоварения — сделали вкус пива устойчивым к высокому давлению при варке. Для этого пришлось углубиться в ДНК пивных дрожжей и отредактировать код, связанный с насыщенностью вкуса.

Вчера, 18:57
Анна Новиковская

Белая акула, героиня знаменитого фильма «Челюсти», обычно не воспринимается нами как чья-то добыча. Но у берегов Южной Африки эта зловещая рыба сама становится объектом охоты еще более грозных морских плотоядных — китов-косаток. Впервые ученым удалось заснять с воздуха это волнующее зрелище, отследив поведение как охотников, так и жертвы.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

3 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

2 октября
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
0
+
Это сами вычисления не затронуты стрелой времени. А вот их вывод на наш "классический" интерфейс будет от нее зависеть. Ну и плюс проблема помех - квантовым вычислениям может помешать то,на что классический компьютер не реагирует.
-
0
+
Крутяк) Сознание классная штука) в вас сейчас одновременно прошлое, настоящее и будущее, а вы думаете о стреле времени) и правильно делаете. Квантовый компьютер не вы. Вот представьте, что вы хотите налить чая, все последующие действия использования прошлого, настоящего с задумкой на будущее. Или стрела времени играет злую игру над всем во вселенной? Тогда пространство время это закон, а все остальное марианетка. Когда ученые спросят у квантового компьютера, есть ли кротовые норы?) Компьютер говорит "НЕТ") Квантовый компьютер это не более чем просто процесс. Разница в сложности. Либою... Как вы считаете, убить можно? А ради науки? Наука развитие? Квантовый компьютер сможет иметь выбор? Неет, я во всем этом не шарю)))
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: