В классической физике с памятью всё просто: если будущее системы зависит только от её текущего состояния, она считается не имеющей памяти. Но квантовый мир оказался гораздо сложнее. Международная группа учёных из Финляндии, Италии и Польши обнаружила, что один и тот же квантовый процесс может одновременно быть как с памятью, так и без неё — в зависимости от того, как на него смотреть.
Исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале PRX Quantum, показали, что два ключевых подхода к описанию квантовых систем дают разные ответы. Первый, восходящий к Шрёдингеру, отслеживает эволюцию квантовых состояний. Второй, заложенный Гейзенбергом, фокусируется на наблюдаемых величинах — том, что можно измерить в эксперименте.
Хотя оба описания приводят к одинаковым экспериментальным результатам, они по-разному проявляют память. Некоторые эффекты заметны только при анализе состояний, другие — лишь при изучении наблюдаемых. Это означает, что квантовая система может выглядеть как «забывчивая» в одном случае и как «помнящая всё» — в другом.
«Наше открытие показывает, что память — это не единое понятие, а явление, которое проявляется по-разному в зависимости от описания», — говорит ведущий автор исследования Федерико Сеттимо. Учёные подчёркивают, что эти результаты важны для квантовых технологий: понимание природы квантовой памяти помогает бороться с нежелательным шумом или, наоборот, использовать эффекты окружения в реальных устройствах.
Источник: Quantum systems can remember and forget at the same time, scientists discover