UA RU EN

Фізики навчилися зупиняти та повертати час у квантових системах

Науковці досягли значних успіхів у маніпуляціях з часовими процесами квантових об'єктів. Фото: НВ — Техно

Дослідження квантового управління

5 липня о 11:00 у журналі Physical Review X було опубліковано дослідження, яке описує протоколи квантового управління, здатні пригнічувати або інвертувати хід часу на мікроскопічному рівні. Ця технологія спирається на концепцію демона Максвелла — уявного експерименту XIX століття, і включає в себе квантові вимірювання зі зворотним зв'язком.

Фундаментальні закони мікросвіту демонструють симетрію відносно часу, проте у квантових системах випадкові вимірювання руйнують цю симетрію, створюючи односпрямовану стрілу часу. Автори дослідження об'єднали квантові вимірювання зі зворотним зв'язком, що дозволило їм розробити керуючий гамільтоніан — спеціальну послідовність полів та імпульсів. Таким чином, створено квантовий аналог демона Максвелла, який дозволяє маніпулювати припливом та відтоком енергії за допомогою спеціального вимірювального механізму.

Наступні етапи дослідження

На наступному етапі дослідники планують провести експериментальну демонстрацію за допомогою надпровідних кубітів. Проєкт отримав підтримку Міністерства енергетики США та Національного наукового фонду, що свідчить про його значення для розвитку квантових технологій.

Це дослідження відкриває нові горизонти в розумінні квантових систем і їх можливостей, особливо в контексті управління енергією та інформацією. Успішна реалізація експерименту може мати далекосяжні наслідки для квантових обчислень та технологій, що базуються на квантовій механіці, що, в свою чергу, може призвести до нових інновацій у різних сферах науки і техніки.

Важливою частиною досліджень у цій галузі є також здатність змінювати напрямок стріли часу, що відкриває нові можливості для розвитку квантових технологій. Ці досягнення можуть суттєво вплинути на наше розуміння мікросвіту та способи управління енергією, зокрема в контексті квантових обчислень.