Квантовая система

У квантовых систем обнаружили избирательную память

Физики обнаружили, что в квантовой механике свойство «памяти» процесса субъективно и зависит от метода описания динамики. Понимание этого парадокса поможет ученым эффективнее бороться с помехами в квантовых вычислениях, используя влияние окружающей среды для стабилизации работы кубитов.
Автор Наука Mail

В классической физике все просто: если развитие системы зависит от ее предыдущих состояний — у нее есть память, если не зависит — то нет. В квантовом мире все оказалось гораздо сложнее. Международная группа ученых опубликовала в журнале PRX Quantum исследование, доказывающее, что наличие памяти у квантовой системы зависит от того, как мы на нее смотрим.

Физики из Финляндии, Италии и Польши обратились к фундаментальным подходам: картине Шредингера (где меняются состояния системы) и картине Гейзенберга (где меняются измеряемые величины). Оказалось, что один и тот же квантовый процесс может казаться лишенным памяти с одной точки зрения, но при этом сохранять влияние прошлого с другой.

Два подхода к квантовым системам
Слева: угадывание состояний (делимость по Шрёдингеру): Алиса загадывает состояние, а Боб должен угадать его. Справа: угадывание эффектов (делимость Гейзенберга): Алиса может измерить любой из эффектов, а Бобу приходится гадать, какой именно был измерен.Источник: Federico Settimo et al

Квантовые системы хранят информацию способами, не имеющими аналогов в нашем привычном мире. Профессор Юрки Пиило из университета Турку объясняет, что измерение в квантовом мире само по себе меняет динамику. Это делает понятие «памяти» относительным, что полностью переворачивает наше представление о времени и причинно-следственных связях в микромире.

Это открытие имеет огромное значение для квантовых технологий. Зная, как именно проявляется «память» системы при взаимодействии с окружающей средой, инженеры смогут лучше бороться с шумами и ошибками в квантовых компьютерах. Это поможет создавать более стабильные устройства, способные проводить вычисления, недоступные обычным ПК.

Ранее Наука Mail рассказывала, что физики измерили «эффект бабочки» в квантовом мире.