Что происходит, когда квантовая система «забывает»? Ответ на этот вопрос искали десятилетиями, и теперь он получен: любое удаление информации сопровождается выделением энергии и ростом энтропии. Это впервые подтвердили в реальном эксперименте физики из Вены и Берлина.
Принцип Ландауэра, сформулированный в 1960-х, гласит: информация имеет физическую цену. Когда вы удаляете данные, вы не просто освобождаете место — вы тратите энергию. До сих пор это утверждение оставалось скорее теоретическим постулатом. Теперь оно получило подтверждение в квантовой многочастичной системе.
«Удаление информации — это не просто абстрактное действие. Оно имеет физическую цену»
— Йорг Шмидмайер, профессор, Венский технический университет
Исследователи использовали облака из ультрахолодных атомов рубидия, охлаждённые почти до абсолютного нуля и удерживаемые в ловушках на чипе. Две такие квантовые системы сталкивались друг с другом, обмениваясь информацией. При этом одну часть условно считали «системой», а другую — «окружением».
Наблюдая за этим взаимодействием, учёные фиксировали, как упорядоченное состояние теряется, а беспорядок (энтропия) возрастает. Как только система вступала во взаимодействие с внешним наблюдателем или средой, информация становилась недоступной, а процесс — необратимым.
Теоретик Йенс Айзерт отмечает: ультрахолодные атомы — идеальная модель, чтобы понять, как устроено измерение в квантовой механике и почему потеря информации — это не философия, а физическая реальность.
Это открытие не только углубляет понимание квантовых процессов, но и влияет на фундаментальные вопросы термодинамики, вычислений и даже границ возможной квантовой памяти.
Источник: Nature Physics
