Квантов компютър създаде „невъзможен модел“ на Вселената

Квантов компютър създаде "невъзможен модел" на Вселената

Руски и финландски учени за пръв път са използвали квантов компютър, за да изследват слабопозната област във физиката – неермитовата квантова механика. Те са демонстрирали нови възможности за квантово моделиране, посредством смели математически идеи, противоречащи на правилата на класическата физика. Резултатите са публикувани в научното издание Communications Phisycs.

Традиционната квантова физика се занимава с изучаването на много малки обекти, използвайки математически операционни системи наречени ермитови хамилтониани. Ермитовите оператори, се използват във физиката повече от сто години. Но едва скоро група физици осъзнават, че е възможно да се разширят нейните основни уравнения, като се използват оператори които са неермитови.

С други думи – новите уравнения описват Вселената със свои собствени правила. Например: гледайки се в огледалото и променяйки посоката на времето, вие можете да видите същата версия на себе си, както в реалния свят. Съществуващата досега в този си вид изчислителна ермитова мощ, не успява да създаде модел на такава Вселена.

Изследователите от университета Аалто във Финландия и руският учен Артем Мелников от Московския физико-технически институт за първи път са моделирали този нов тип Вселена, използвайки компютър на IBM. Машината е програмирана да се държи и изчислява според новите неермитови правила.

За да постигнат този успех, те са проектирали кюбити – елементите на квантовия компютър, които отговарят за изчисленията (квантов бит), да се държат според нови правила на неермитовата квантова механика. Резултатът бил поразителен!

Оказва се, че подобни операции за манипулиране на кюбитите водят до загуба на квантова информация – явление подобно на хипотетичния парадокс на Стивън Хокинг за изчезване на информация в черна дупка, което няма обяснение до момента в рамките на стандартната квантова механика.

Втората изненада идва, когато авторите на експеримента провеждат опит с два заплетени кюбита. Заплитането е вид корелация, която възниква между кюбитите, сякаш изпитват магическа връзка, която ги кара да се синхронизират помежду си.

Квантов компютър създаде "невъзможен модел" на Вселената

Известно е, че Айнщайн се е занимавал в тази област и не е харесвал концепцията на заплитане. Дори я нарича „призрачно действие от разстояние“. В обикновената квантова физика е невъзможно да се промени степента на адхезия между две частици, като се намесва само една от тях.

Въпреки това, в неермитовата квантова механика изследователите успяват да променят нивото на заплитане на кюбити, като манипулират само един от тях, и получават резултат, който е забранен в обикновената квантова физика.

„Най-интересното при тези резултати е, че квантовите компютри вече са достатъчно напреднали, за да започнат да ги тестват с неконвенционални идеи, които досега са били само теоретично-математически“, казва ръководителят на финландските изследователи доцент Сорин Параоану. „В нашето изследване призрачното действие от разстояние става още по-интересно. Ние прекрасно разбираме, че пред нас се отварят нови възможности, нова Вселена“, допълва той.

Въпреки че изследването е в начална фаза, то има потенциални практически приложения, твърдят авторите. Наскоро бяха произведени няколко тестови оптични и микровълнови устройства, които се държат в съответствие с нетрадиционните изчисления. А това поставя пред учените нови задачи като тестови симулации на тези устройства, посредством квантови компютри.



Коментари

Свързани:

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *