У новаторському відкритті дослідники з Віденського технологічного університету (TU Wien) підтвердили фундаментальний принцип квантової фізики: видалення інформації завжди вимагає енергії. Це відкриття, опубліковане в Австрії, проливає світло на складний взаємозв'язок між інформацією та енергією, з потенційними наслідками для майбутніх квантових технологій.
Дослідження, яке очолив професор Йорг Шмідмаєр, зосереджувалося на принципі Ландауера, який стверджує, що стирання інформації ніколи не є безкоштовним. Цей принцип має важливе значення для квантових комп'ютерів і встановлює фундаментальні обмеження на обробку інформації, засновану на квантовій фізиці. Команда використовувала надхолодні атомні хмари для вивчення цього явища.
«Так званий принцип Ландауера стверджує, що видалення інформації ніколи не є безкоштовним», — каже професор Йорг Шмідмаєр з Інституту атомів TU Wien. «Незалежно від того, як ви зберігаєте інформацію, незалежно від того, наскільки ощадливо та ефективно ви дієте — видалення одного біта завжди призводить щонайменше до певного збільшення ентропії, а отже, і до втрати енергії». Цей принцип відіграє важливу роль для квантових комп'ютерів і встановлює фундаментальні обмеження для обробки інформації, заснованої на квантовій фізиці.
Команда охолодила тисячі атомів рубідію та захопила їх на атомному чіпі. Ретельно вимірюючи інтерференцію між двома атомними хмарами, вони змогли визначити, як втрачається інформація та як передається ентропія. Це дозволило їм підтвердити, що принцип Ландауера справедливий навіть у складних, багаточастинкових квантових системах.
«Це важливе підтвердження того, що інформація та квантова фізика насправді переплетені таким захоплюючим і глибоким способом, як думав Рольф Ландауер», — каже Йорг Шмідмаєр. «Це дає нам краще розуміння майбутніх квантових технологій — і це також наближає нас до розуміння фундаментальних питань квантової фізики, особливо щодо все ще загадкового процесу вимірювання та поведінки багаточастинкових систем».