Ученые, на самом деле, не поворачивали время вспять

Если верить всему, что пишут в Интернете (в том числе и мы), квантовых физиков можно поздравить. Звучит круто: ученые (да еще и российские) повернули время вспять. Прям «Назад в будущее». Все началось со статьи в Scientific Reports с провокационным названием «Стрела времени и ее обращение на квантовом компьютере IBM». В ней авторы заявили, что провели эксперимент, который по их словам, открывает новые направления исследований «обращения времени и обратного хода времени».

Если вы до сих пор не понимаете, почему мир не сошел с ума, раз уж ученые добились таких потрясающих успехов, не волнуйтесь. Они не добились.

Некоторые простые физические модели симметричны во времени. Представьте идеализированную версию Земли, вращающейся вокруг Солнца, где каждое из тел представлено идеальной сферой. Посмотрите, как эта система движется вперед во времени, а Земля — против часовой стрелки. «Обратите» время и Земля будет двигаться по часовой стрелке. Оба события одинаково реалистичны. Или представьте столкновение двух бильярдных шаров. Можете промотать видео в любом направлении, и оно будет физически правдоподобным.

Реальный мир не такой. Все выглядело бы не так, если бы время шло вспять — энтропия (мера беспорядка) растет. Это закон физики и здравого смысла.

Что же сделали тогда эти ученые, если не изобрели путешествия во времени?

Подумайте о нажатии кнопки перемотки на видео. Она «обращает поток времени» в некотором смысле. Если вы никогда этого не делали — сделайте, это прикольно. Вы увидите, как пар возвращается обратно в чайник, чашка собирается из осколков. В интересующей нас статье описывается квантово-вычислительная версия такого видео, показанного в обратном порядке.

Более близкой аналогией будет линза, подобная той, которую можно найти в телескопе, микроскопе или очках. Линзу можно использовать для фокусировки света — «обращения» рассеивания света, который вышел из фокуса. Авторы статьи говорят, что их методика может быть полезна для тестирования квантовых программ. Это правильно. Но это далеко не машина времени.

Как говорит Скотт Ааронсон, директор Квантового информационного центра в Техасском университете в Остине, «если вы моделируете процесс с обращением времени на своем компьютере, вы можете изменить направление времени, изменив направление своей модели. Быстро взглянув на работу, я, признаться, не понимаю, откуда этот шум, если моделирование происходило на квантовом компьютере IBM».

В общем, машину времени никто не создавал. Никто не нарушал законы термодинамики, физики. Этот случай может дать квантовым вычислениям дурную славу. Не позволяйте сбить себя с толку. Достаточно сложно бывает объяснить парадоксы, которые на самом деле существуют в квантовой механике, без сенсационных лозунгов. Время движется только вперед.