Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Квантовая машина времени разрешает парадокс убийства дедушки.

10.09.2016 в 22:33

Ezomir.

Что бы ни происходило с положительным главным героем стандартного боевика, мы заранее знаем - он выживет. Закон жанра. Теперь учёные аналогичный закон природы для перемещений во времени обосновали. Таким образом, если гипотеза верна, путешественнику никогда не удастся убить своего дедушку в прошлом: что-нибудь обязательно отклонит пулю, нож или кирпич в последний момент.
Квантовая машина времени разрешает парадокс убийства дедушки.
Любопытную картину нарисовали специалист по квантовым вычислениям Сет Ллойд (Seth Lloyd) из массачусетского технологического института (MIT) и его коллеги из США, Италии и Японии.
Возможность построения машины времени они вывели, исследуя с точки зрения квантовой механики (км) замкнутые времениподобные кривые (Closed Timelike Curve - CTC. Это такие мировые линии, что приводят материальную частицу в исходную точку.
В определённых условиях CTC могут служить отражением путешествий во времени. Правда, авторы рассматривали такие "Вояжи" применительно не к макроскопическим телам, а только лишь к квантовым частицам, но принципиально это ничего не меняет. Поупражнявшись на частицах, можно перенести рассуждения на путешествия во времени вообще.
Для корректной работы своей машины времени Ллойд решил задействовать одну из "Магических" сторон км - "постселекцию" или "последующий выбор" (Postselection.
В теории вероятности "Последующий Выбор" - это инструмент воздействия на вероятностно е пространство. Он определяет вероятность одного события при условии, что другое уже произошло.
В квантовых вычислениях, в которых, как и во всей квантовой механике, теория вероятности играет не последнюю роль, термин Postselection означает автоматический выбор правильного решения из великого множества возможных.
Пока никто с полной уверенностью не может сказать, как достичь таких расчётов на практике, но км вроде бы данный эффект не запрещает, что вселяет оптимизм в разработчиков квантовых компьютеров. Однако этот вывод ещё зависит от тонкостей в интерпретации самой км, но так мы уйдём далеко в сторону.
Скрестив принцип постселекции с CTC, теоретики получили постселективные замкнутые времениподобные кривые (P - CTC), обладающие рядом интересных свойств.
Следующим шагом было сплавление P - CTC с принципом квантовой телепортации - и вот готова машина времени по Ллойду.
Принцип "Послевыбора" приводит в ней к интересному эффекту: квантово телепортироваться может только та частица, перемещение которой не приведёт к противоречиям в "потоке истории".
(Объясняющие этот принцип операции над квантовыми состояниями Ллойд со товарищи скрупулёзно расписали в статье на Arxiv. org. Принципиальное отличие обычной квантовой телепортации (a) и постселективной телепортации (b, смотрите рисунок внизу.
В первом случае дело так обстоит. Алиса и боб начинают опыт с разделения между собой запутанной пары частиц (условно M и V, соединены дугой в виде большой буквы U. у них, заметим, нет индивидуального квантового состояния - оно одно на двоих (состояние Белла.
Далее Алиса выполняет измерения над двумя частицами, одна из которых - половина от разделённой ранее пары, а вторая, с неизвестным квантовым состоянием?

Квантовая машина времени разрешает парадокс убийства дедушки. 01
Квантовая машина времени разрешает парадокс убийства дедушки. 02