Международная команда физиков сделала важное открытие о том, как работает память в квантовых системах. Ученые выяснили, что наличие следов прошлых состояний зависит от 1 выбранного способа наблюдения за процессом. С 1 точки зрения процесс может казаться совершенно лишенным памяти, а с другой — в нем четко видны отголоски прошлых действий. Эти новые данные открывают широкие перспективы для развития современных технологий. В классической науке все просто: если будущее зависит только от текущего момента, то памяти нет.
Квантовая физика делает привычную картину мира гораздо сложнее и интереснее. Микроскопические системы способны хранить и передавать информацию совершенно уникальными способами. При этом само измерение показателей не является простым наблюдением, оно активно влияет на развитие всего процесса. Специалисты из 3 университетов Финляндии, Италии и Польши решили полностью пересмотреть привычное понимание этого явления.
Долгие годы исследователи изучали эту тему, сосредотачиваясь только на изменении самих состояний с течением времени. «Наша работа показывает, что память не является единым понятием, а может проявляться по-разному в зависимости от того, как описывается эволюция системы», — рассказал ведущий автор исследования Федерико Сеттимо. Наука предлагает и 1 другой подход, который оценивает изменение измеряемых физических величин. Хотя оба варианта дают одинаковые прогнозы для экспериментов, они совершенно по-разному описывают сохранение информации.
Ученые обнаружили, что это различие напрямую влияет на возможность фиксации прошлых данных. Некоторые эффекты становятся заметными только при изучении развития самих состояний, а 1 иной тип особенностей появляется исключительно при наблюдении за измеряемыми величинами. В результате 1 и тот же процесс может выглядеть по-разному при использовании различных методов оценки. Это доказывает, что квантовая память устроена гораздо сложнее, чем считалось ранее. Ее невозможно полностью понять, изучая только 1 сторону явления.
На практике подобные устройства постоянно взаимодействуют с окружающей средой, что создает помехи. «Наши результаты открывают новые пути исследования динамики, это очень важно для понимания влияния внешнего шума на работу приборов», — пояснил профессор теоретической физики Юрки Пийло. Четкое понимание способов выявления таких эффектов поможет разработчикам снизить нежелательное вмешательство. В некоторых случаях взаимодействие со средой можно будет даже использовать для улучшения работы оборудования.
