Квантовый хаос удалось обуздать: физики нашли способ мгновенно удвоить мощность компьютеров

Фотон — не пуля, летящая из точки А в точку Б. Это волна, у которой есть "форма", и эта форма определяет, будет ли второй атом её принять. В квантовых компьютерах передача состояния между кубитами через фотон сегодня успешна лишь в 54% случаев. Исследователи из Технического университета Вены (TU Wien) показали в теоретических расчётах, что, правильно управляя средой распространения, можно довести эту эффективность до 100%.
Проблема не в том, что фотон "теряется" в пути, а в том, как он выглядит во времени. Когда кубит испускает фотон, волновой импульс начинается сильно и постепенно затухает. Это похоже на звук ударного колокола: громкий старт, тихий хвост. Второй кубит, который должен принять этот фотон, физически лучше "слышит" импульс, который нарастает от слабого к сильному, достигая пика в нужный момент. Естественный процесс излучения создаёт форму, плохо подходящую для поглощения. Отсюда и низкая эффективность передачи.
Перевернутый колокол

Решение опирается на фундаментальный принцип квантовой механики — симметрию относительно обращения времени. Если в идеальных условиях квантовая динамика обратима, то процесс, который идеально описывает излучение фотона с определённой формой волны, при обращении времени покажет, какая форма волны будет идеально поглощена.