Киноленты о путешествиях во времени молвят про различные правила о том, что происходит, когда герои начинают опыты с временной шкалой. Если вы когда-нибудь задавались вопросцем, какие из их имеют больший смысл, сейчас у ученых есть ответ.
Согласно тестам с внедрением квантового симулятора путешествий во времени, действительность наиболее либо наименее “самоисцеляющаяся”, потому конфигурации, внесенные в прошедшее, не изменят конструктивно будущее, из которого путник пришел – по последней мере, в квантовой сфере.
Традиционные правила путешествия во времени молвят, что все, что вы меняете в прошедшем, может иметь большущее воздействие на будущее. Вот почему Марти Макфлай может практически стереть свое собственное существование, случаем помешав своим родителям повстречаться, и почему Бифф Таннен может разбогатеть, дав собственному младшему “я” книжку спортивных результатов, на которую можно ставить.
В остальных фильмах все происходит по другому. В кинофильме “Мстители: Конец” супергерои путешествуют вспять во времени, чтоб украсть версии Камешков Бесконечности из различных периодов времени, чтоб воскресить собственных павших друзей. Во всяком случае, они могут изменять прошедшее, не разрушая грядущего, поэтому что Вселенная владеет способностью исправлять эти парадоксы так, чтоб обе версии событий вправду произошли.
Но какой набор правил имеет больше оснований в науке? Согласно новенькому исследованию, квантовая механика поддерживает модель Мстителей.
В котором-то смысле все сводится к эффекту бабочки, когда крохотное действие в одной системе может вырасти в большие последствия. Заглавие происходит от принципа теории хаоса, согласно которому бабочка, взмахивая крыльями, может вызвать каскад событий, вызывающих ураган в иной части мира.
Но исходя из убеждений путешествий во времени этот термин, может быть, появился в связи с научно-фантастической историей Рэя Брэдбери 1952 года “И грянул гром”. В данной истории туризм во времени просто доступен, но кропотливо контролируется, чтоб не воздействовать на истинное. Во время 1-го из таковых путешествий в дальнее прошедшее персонаж сбивается с торенной дорожки и случаем убивает бабочку, а когда ворачивается в свое время, все резко изменяется.
Так как мы можем проверить эти идеи? Так как мы не можем переместиться во времени вспять и начать экспериментировать сами, исследователи из Лос-Аламосской Государственной лаборатории употребляли квантовый комп для разработки моделирования путешествий во времени. И их результаты были несколько нежданными.
“На квантовом компе нет заморочек с моделированием эволюции, обратной во времени, либо с моделированием пуска процесса вспять в прошедшее”, – гласит Николай Синицын, соавтор исследования.
– Таковым образом, мы вправду можем узреть, что происходит со сложным квантовым миром, если мы путешествуем вспять во времени, добавляем маленькие повреждения и возвращаемся. Мы нашли, что наш мир выживает, а это означает, что в квантовой механике нет эффекта бабочки.”
Используя квантовый микропроцессор IBM-Q, ученые сделали сложную систему, использующую квантовые элементы и демонстрирующую причину и следствие, работающую как вперед, так и вспять во времени. В симуляции участвовали два гипотетичных человека, Алиса и Боб, у всякого из которых был кубит – квантовый бит инфы.
Смотрите такжеКвантовая физика
Как идут глобальные часы Вселенной?
14.07.2020Квантовая физика
Опыт ЦЕРНа сделал 1-ое наблюдение редчайших событий
28.06.2020
В сценарии Алиса готовит собственный кубит в реальном, а потом посылает его вспять во времени. В которой-то момент в прошедшем Боб вмешивается в кубит, измеряя его. Потом система опять запускается в истинное время, и Алиса инспектирует собственный кубит.
То, что, по вашему воззрению, “обязано” произойти далее, зависит от того, на какие правила путешествий во времени вы рассчитываете. Эффект бабочки гласит, что так как кубит связан со почти всеми переменными, маленькая интерференция Боба обязана на сто процентов поменять систему к тому времени, когда мы вернемся в будущее (либо истинное, к Алисе).
Но ученые нашли, что это не так. Кубит Алисы ворачивается относительно невредимым, и она может вернуть информацию о нем. Любопытно, что тот факт, что он связан со столькими переменными, похоже, по сути выручает его от повреждений – информация о реальном кубите была укрыта в квантовых корреляциях в глубочайшем прошедшем. Эта сеть связей не так просто нарушается усилиями Боба по изменению временной шкалы.
Еще наиболее удивительно, что чем далее во времени {перемещается} кубит и чем труднее вся система, тем меньше вреда кубит получает от помех. Это может показаться алогичным – так как существует больше вещей, на которые крылья бабочки могут воздействовать, потому логически эффекты должны быть наиболее драматичными. Но по рассуждениям исследователей, это просто делает наиболее крепкую сеть квантовых корреляций, чтоб защитить кубит от повреждений.
В процессе исследования, проведенного группой из Государственной лаборатории Лос-Аламоса, Алиса готовит собственный кубит и применяет скремблирование инфы U для этого и почти всех остальных кубитов. Боб определяет ее кубит в любом базисе, переворачивая кубит в состояние, не известное Алисе. Алиса все еще может вернуть свою информацию при помощи 1-го декодирующего устройства U †.
” Мы нашли, что понятие хаоса в традиционной физике и в квантовой механике обязано пониматься по-разному”, – молвят исследователи.
Если мы желаем довести эти выводы до логического окончания, можно было бы привести аргумент, что “Вспять в будущее” представляет собой путешествие во времени через традиционную физику, в то время как “Мстители: Конец” – это модель квантового путешествия во времени. Любопытно, что крайний кинофильм оправдывает путешествие во времени тем, что персонажи манипулируют “квантовым миром”.
Хотя исследование в главном может показаться просто смешным мысленным тестом, ученые молвят, что моделирование может иметь некие настоящие достоинства. Во-1-х, так как традиционный микропроцессор не может совладать с такового рода моделированием, его можно употреблять как метод проверить, вправду ли квантовый комп работает на квантовых принципах.
Исследователи также молвят, что эта теория быть может применена для сотворения новейших протоколов сохранности инфы в квантовых системах. Если наиболее наизловещий Боб настоящего мира попробует вмешаться в кубиты, система может конвертировать информацию в очень запутанное состояние, чтоб защитить ее.
“Мы нашли, что даже если злодей делает измерения повреждения состояния очень запутанного состояния, мы все равно можем просто вернуть полезную информацию, поэтому что этот вред не возрастает в процессе декодирования”, – гласит Бин Ян, соавтор исследования. “Это оправдывает дискуссии о разработке квантового оборудования, которое будет употребляться для сохранения инфы.”
Исследование было размещено в журнальчике Physical Review Letters.
Источник: