Ответы на нерешаемые вычислительные задачи даст путешествие во времени

Зачем может понадобиться отсылать сообщение в прошлое, и одновременно сделать невозможным его прочтение? Восемь ученых-теоретиков из США, Великобритании, Канады, Австралии, Китая и Сингапура утверждают, что это может оказаться единственным способом решения сложных вычислительных проблем – при условии, что перед отсылкой такого сообщения производится его квантовое перепутывание с лабораторной системой, остающейся в нашем времени.

Примерно десять лет назад Дэйв Бэкон (Dave Bacon), теперь работающий в Google, показал, что путешествующий во времени квантовый компьютер может быстро решать проблемы, относящиеся к классу трудоемких, NP-полных, задач.

Загвоздка была в том, что метод требовал движения компьютера по замкнутой петле времени. Общая теория относительности допускает существование таких траекторий, проходящих через так называемые червоточины – проколы в субстанции пространства-времени. Однако физическая возможность закольцованного путешествия во времени вызывает сомнения ученых, из-за риска нарушения причинно-следственных связей (хрестоматийный пример – убийство хронопутешественником собственных предков). Кроме того, ещё два десятилетия назад теоретики показали, что в присутствии замкнутых временных траекторий нарушаются базовые принципы квантовой физики, в частности, принцип неопределённости Гейзенберга и теорема о запрете клонирования, постулирующая невозможность создания идеальной копии произвольного неизвестного квантового состояния.

Результаты новой работы, опубликованные в журнале npj Quantum Information, свидетельствуют о том, что, даже двигаясь по открытым, разомкнутым траекториям во времени, квантовый компьютер все же может решать нерешаемые задачи. В таком случае частицы или данные, содержащиеся в них, не взаимодействуют с чем-либо в собственном прошлом, причинность не нарушается, и, тем не менее, странные квантовые принципы делают осуществимыми «невозможные» вычисления.

«Мы избегаем «классических» парадоксов, вроде «парадокса убитого дедушки», но все же получаем эти удивительные результаты», – комментирует руководитель проекта, Миле Гу (Mile Gu) из Центра квантовых технологий Национального университета Сингапура.

Разумеется, пока никто не знает как и можно ли вообще реализовать такое путешествие в прошлое. Некоторый оптимизм, впрочем, внушает тот факт, что главный довод против путешествий во времени – то, что нас до сих пор никто не посетил из будущего – неприменим к разомкнутым петлям времени, поскольку информации о таких посещениях в прошлом не остаётся.