В классической физике понятие памяти однозначно: если будущее состояние системы зависит только от ее текущего состояния, процесс считается не имеющим памяти. Если прошлые состояния влияют на будущие — система обладает памятью. В квантовой физике эта ясность долгое время отсутствовала из-за способности квантовых систем хранить и передавать информацию способами, не имеющими классических аналогов.

Исследователи из Университета Турку (Финляндия), Миланского университета (Италия) и Университета Николая Коперника в Торуни (Польша) рассмотрели два фундаментальных, но исторически различных подхода к квантовой механике: картину Шрёдингера, описывающую эволюцию квантовых состояний, и картину Гейзенберга, описывающую эволюцию наблюдаемых величин (физических величин, измеряемых в экспериментах). Хотя оба подхода дают одинаковые результаты для любых экспериментов, при описании эффектов памяти они не эквивалентны, пишет EurekAlert.

«Наша работа показывает, что память — это не единое понятие, а может проявляться по-разному в зависимости от того, как описывается эволюция системы», — сказал Федерико Сеттимо, первый автор исследования. Как выяснилось, одни эффекты памяти можно обнаружить только через эволюцию квантовых состояний, другие — исключительно через эволюцию наблюдаемых величин.

Таким образом, квантовый процесс может выглядеть не имеющим памяти с одной точки зрения, но демонстрировать память с другой. Это открывает новые направления исследований динамики квантовых систем и имеет практическое значение для квантовых технологий, где внешняя среда создает помехи и эффекты памяти.

Когда организмы передают свои гены будущим поколениям, они передают не только код, записанный в ДНК. Они также передают химические маркеры, которые указывают клеткам, как использовать этот код. Этот процесс называется эпигенетическим наследованием и особенно распространен у растений. Ученые из США подробно описали этот механизм.