Чи існує «ефект метелика» насправді? Цим питанням задавалися багато. Але американські вчені з'ясували, що в квантовій механіці «ефекту метелика» немає і бути не може, це доведено експериментально.
У 2020 році дослідники з Лос-Аламоської національної лабораторії експериментально довели, що в квантовій механіці «ефекту метелика» не існує. Нагадаємо, що принцип «ефекту метелика» полягає у властивості деяких хаотичних систем. Так, незначний вплив на систему може спричинити великі і непередбачувані наслідки.
Як проводили дослідження?
Для того, щоб симулювати «ефект метелика» і з'ясувати чи існує він, вчені використовували квантовий комп'ютер. Вони відправили в «минуле» інформацію - квантові біти або ж кубіти, а потім сильно пошкодили один з них. Тобто фактично повторили те, що зробив герой відомого оповідання Рея Бредбері, наступивши на метелика.
Однак далі в експерименті все пішло зовсім не так, як у розповіді. Коли кубіти були повернуті в «сьогодення», вони виявилися неушкодженим - так, ніби реальність самовідставалася. Виходить, що «ефект метелика» не працює?
"На квантовому комп'ютері немає ніяких проблем з тим, щоб симулювати зворотну в часі еволюцію або ж запуск процесів у минуле, - говорить один із співавторів дослідження, фізик-теоретик Лос-Аламоської лабораторії Микола Синіцин. Тобто ми реально можемо подивитися, що станеться зі складним квантовим світом, якщо ми відправився назад у часі, заподіємо невеликі ушкодження і повернемося назад. Ми виявили, що наш світ у цьому випадку збережеться, і це означає, що "ефекту метелика" в квантовій механіці не існує ".
У популярній культурі існування «ефекту метелика» вперше було описано в 1952 році. Рей Бредбері описав це явище в оповіданні «І грянув грім». Сюжет такий: загибель метелика в минулому змінює світ далекого майбутнього до невпізнання.
Зроблені в минулому пошкодження, як з'ясували Синіцин і його співавтор Бін Ян, викликають в сьогоденні лише локальні і несуттєві зміни. Висновок один - «ефекту метелика» не існує. І це відкриття має не тільки теоретичне, але також і цілком практичне застосування.
Висновки та їх практичне застосування
- По-перше, дослідження про неіснування «ефекту метелика» може бути використано для приховування інформації на квантових комп'ютерах. За словами Яна, виходить, що пошкоджену внаслідок стороннього виміру інформацію в заплутаному стані можна потім легко відновити, оскільки ці пошкодження не збільшуються разом з процесом декодування.
- А по-друге - для тестування квантових процесорів. Оскільки відсутність «ефекту метелика» має виключно квантову природу, то успішне повторення експерименту Синіцина і Яна на такому процесорі буде доказом того, що він дійсно працює на квантових принципах.