Физики научились предсказывать будущее с помощью квантовых технологий

Группа австралийских и сингапурских физиков разработала методику, позволяющую предсказать поведение сложной хаотичной системы в будущем. Об этом сообщило Nature Communications.

По словам Джейн Томпсон из Национального университета Сингапура, ученые обратили внимание, что частица, путешествующая из точки А в точку Б не всегда следует по одному пути. В одновременном порядке она следует всем возможным траекториям. Этим аспектом и воспользовались разработчики.

Линейный подход не в состоянии достоверно описать многие явления современного мира. Примером тому – непредсказуемые турбулентные потоки, курс акций. Для подобных феноменов не подойдут классические закономерности и уравнения, так как они обладают хаотическими особенностями.

Наиболее ярким примером может служить так называемый «эффект бабочки». Автор понятия – метеоролог Эдвард Эдвард – в 1961 году исследовал возможности предсказывания погоды на многие дни вперед. Они заметил, что малейшие изменения первоначальных данных кардинальным образом меняют конечный результат, что сеет непредсказуемость в системе.

Как отмечал Лоренц, таким образом взмах крылышка насекомого может изменить погоду в другом регионе планеты. Эти наблюдения положили начало математической теории хаоса.

«Число возможных вариантов развития событий даже в таких системах растет экспоненциально. К примеру, представьте себе, что вам нужно совершать два случайных выбора каждую минуту. Меньше чем через полчаса у вас будет больше 14 миллионов различных вариантов будущего, а через сутки их число превысит количество атомов во Вселенной», - цитирует журнал Майкла Гу, коллегу Томпсон

Ученые вспомнили о суперпозиции единственного в мире квантового зверя – кота Шрёдингера. Он, стоит напомнить, одновременно умудрился стать и живым, и мертвым в закрытой коробке.

В рамках проекта был создан набор лазеров, призм, зеркал, расщепителей лучей и иных световых устройств, из-за которых фотоны «запутывались» между собой. Установка также была в состоянии «запоминать» прежние шаги просчета и прошлый облик системы, не затрачивая практически памяти.

Физики проверили работу технологии на поведении подброшенной внутри непрозрачной коробки монетки. Не всегда вероятность того или иного исхода составляла 50%. Вероятность выражалась тем, какой из запутанных фотонов первым окажется в светочувствительной матрице.

По результатам исследований, система способна просчитать разнообразные вариации событий и сравнить их между собой.

Авторы проекта подчеркнули, что масштабные версии такого квантового пророка могут просчитать шестнадцать различных вариантов будущего. Они могут помочь побороть автомобильные пробки и другие проблемы человечества.