Фізики навчилися передбачати майбутнє за допомогою квантових технологій

Група австралійських і сінгапурських фізиків розробила методику, що дозволяє передбачити поведінку складної хаотичної системи в майбутньому. Про це повідомило Nature Communications.

За словами Джейн Томпсон з Національного університету Сінгапуру, вчені звернули увагу, що частка, що мандрує з точки А в точку Б не завжди слід по одному шляху. У одночасному порядку вона слідує всім можливим траєкторіях. Цим аспектом і скористалися розробники.

Читайте також: Вчені розшифрували стародавній рукопис Євангелія від Марка і Луки

Лінійний підхід не в змозі достовірно описати багато явищ сучасного світу. Прикладом тому - непередбачувані турбулентні потоки, курс акцій. Для подібних феноменів не підійдуть класичні закономірності і рівняння, так як вони мають хаотичними особливостями.

Найбільш яскравим прикладом може служити так званий «ефект метелика». Автор поняття - метеоролог Едвард Едвард - в 1961 році досліджував можливості передбачення погоди на довгі часи вперед. Вони зауважив, що найменші зміни початкових даних кардинальним чином змінюють кінцевий результат, що сіє непередбачуваність в системі.

Як відзначав Лоренц, таким чином помах крильця комахи може змінити погоду в іншому регіоні планети. Ці спостереження стали початком математичної теорії хаосу.

«Число можливих варіантів розвитку подій навіть в таких системах зростає експоненціально. Наприклад, уявіть собі, що вам потрібно робити два випадкових вибору кожну хвилину. Менше ніж через півгодини у вас буде більше 14 мільйонів різних варіантів майбутнього, а через добу їх число перевищить кількість атомів у Всесвіті», - цитує журнал Майкла Гу, колегу Томпсон

Вчені згадали про суперпозиції єдиного в світі квантового звіра - кота Шредінгера. Він, варто нагадати, одночасно примудрився стати і живим, і мертвим в закритій коробці.

В рамках проекту було створено набір лазерів, призм, дзеркал, розщеплювачів променів і інших світових пристроїв, через які фотони «заплутувалися» між собою. Установка також була в стані «запам'ятовувати» колишні кроки прорахунку і минулий вигляд системи, не витрачаючи практично пам'яті.

Фізики перевірили роботу технології на поведінці підкинуту всередині непрозорої коробки монетки. Не завжди ймовірність того чи іншого результату становила 50%. Імовірність виражалася тим, який із заплутаних фотонів першим виявиться в світлочутливої матриці.

За результатами досліджень, система здатна прорахувати різноманітні варіації подій і порівняти їх між собою.

Автори проекту підкреслили, що масштабні версії такого квантового пророка можуть прорахувати шістнадцять різних варіантів майбутнього. Вони можуть допомогти побороти автомобільні пробки та інші проблеми людства.

Читайте також: Астрономи вперше в історії покажуть фото чорної діри