На квантовом компьютере протестированы нетрадиционные законы квантовой физики

Исследователи из финского университета Аалто провели эксперимент с помощью квантового компьютера IBM, позволившего смоделировать и протестировать законы физики для неэрмитовой квантовой механики.

В традиционной квантовой физике, основы которой были разработаны 100 лет назад, используется понятие эрмитовы операторы. Однако современная теория предполагает существование неэрмитовой квантовой механики со своими, более общими законами. В результате появляется возможность дать математическое описание новой вселенной со своими законами.

Исследователи применили квантовый компьютер для моделирования вселенной, в которой «работают» новые правила неэрмитовой квантовой механики. Они экспериментально продемонстрировали несколько необычных результатов, запрещенных обычной эрмитовой квантовой механикой.

Первым открытием ученых стало выявление факта, что применение таких операций к кубитам приводило к потере квантовой информацию. Данное положение было фундаментальным для традиционной квантовой механики, и приводило к некоторым неразрешенным проблемам, таким как информационный парадокс Стивена Хокинга о черной дыре.

Еще один эксперимент проводился с двумя запутанными кубитами, поведение которых синхронизировано. По традиционным законам невозможно изменить один кубит, не повлияв на другой. Тем не менее в «экспериментальной» вселенной неэрмитовой механики ученые смогли повлиять на запутанность кубитов, изменяя только один из пары, что недопустимо по классической теории.

В исследованиях в университете Аалто принимал участие и российский ученый Артем Мельников из МФТИ. Чисто теоретические исследования может получить практическую реализацию в некоторых новых оптических и микроволновых устройствах, работающих на основе новых правил.

Источник: phys