Квантов компютър е успял да пътува в миналото за част от секундата в хода на експерименти, водени от руски учени. Те също са изчислили вероятността за подобно времево пътуване на един електрон в междузвездното празно пространство, съобщава Phys.org.
В работата си изследователите от Физико-технологичния университет в Москва разглеждат възможността за нарушаване на втория принцип на термодинамиката.
"Този закон е тясно свързан с идеята за стрелката на времето, която постулира посоката на времето от миналото към бъдещето", заяви водещият автор Гордей Лесовик, директор на лабораторията за квантова физика в университета.
От този закон следва, че изолираната система или остава статична, или еволюира към хаос, а не към ред, което означава необратимост на времето.
В тази връзка Лесовик каза "ние сме създали състояние, което се развива в противоположната посока на стрелката на термодинамичното време."
Изследователите решили да проверят дали времето може да регресира спонтанно, поне за една малка частица. За тази цел те работят с местоположението на един единствен електрон в празното пространство, използвайки уравнението на Шрьодингер, което управлява квантовия свят.
Неговите изчисления се основават на теорията, че електронът разпространява своето местоположение - или функцията си на квантова вълна - постепенно в пространството, подчинявайки се на термодинамичната стрелка на времето.
Въпреки това, учените са взели предвид влиянието на флуктуациите в микровълновия фон на пространството, теоретично способни в определен момент да преместят квантовата вълнова функция на електрона обратно в предишно състояние, с други думи, премествайки електрона в миналото
Според техните изчисления тази регресия може да се случи само за 0.06 наносекунди в период, равен на възрастта на Вселената, или 13.7 милиарда години.
За да се провери на практика тази възможност за нарушаване на втория термодинамичен закон, руски изследователи си сътрудничили с физици от Националната лаборатория Аргон (САЩ) и Федералната политехническа школа в Цюрих (Швейцария) в множество експерименти с компютър на IBM.
В тях са използвани модели от два, а след това и три кубита - кубит (или квантовия бит) е минималната единица квантова информация, аналогична на бита в традиционните изчисления, която премина през четири фази.
Първоначално всеки кубит бил подреден в едно основно състояние "0", което съответства на състоянието на електрона, разположен в малка област.
Точно както електронът се разпространява през все по-широкото пространство, кубитите следват все по-сложен ред нули и единици, благодарение на специална програма за квантова еволюция.
Специална програма променя състоянието на квантовия компютър, така че да имитира натиск към еволюция назад.
Фаза 2 се възобновява: ако" тласъкът" е успешен, еволюцията не се придвижва към хаос, а обратното, към ред, към фаза 1, с други думи: "към миналото".
Експериментите показаха, че в 85% от случаите системата с два кубита се връща към първоначалната конфигурация, докато в система с три кубита нивото на успех е 49%. Авторите на изследването се позовават на несъвършенствата на сегашния квантов компютър, които знаят как да коригират.
"Нашият алгоритъм може да бъде актуализиран и използван за тестване на програми, писани за квантови компютри и да се премахнат шумът и грешките", казва Андрей Лебедев, един от авторите на изследването.
