Представьте два стакана воды: один обжигающе горячий, другой — просто тёплый. Интуиция подсказывает, что тёплый остынет до комнатной температуры быстрее. Однако ещё в 1960-х школьник из Танзании Эрасто Мпемба заметил парадокс: горячая смесь для мороженого застывает в морозилке быстрее, чем тёплая. Этот контринтуитивный феномен так и назвали — эффект Мпембы. Недавно физики-теоретики обнаружили его квантовый аналог. Вместо привычной температуры здесь фигурирует мера беспорядка — энтропия, а ключевую роль играет квантовая «сыгранность» частиц, или когерентность. Исследователи рассмотрели систему атомов, обменивающихся энергией с излучением, которое всегда распространяется со своей неизменной скоростью — скоростью света. Эту систему можно уподобить ансамблю танцоров, ловящих общий ритм: чем синхроннее их движения, тем быстрее вся группа «остывает» — переходит в равновесное состояние с меньшей энергией. Но главный сюрприз скрыт в возможности инверсии: слегка изменив параметры взаимодействия, можно добиться того, что прежде синхронный «танцор» начинает сбиваться с ритма, а медлительный — возглавлять коллективное движение. Так роли меняются местами. Классический эффект Мпембы до сих пор не имеет общепризнанного объяснения, хотя мы наблюдаем его уже более полувека. Квантовую же версию пока не удалось воспроизвести в эксперименте — она существует лишь на бумаге, в виде математических выкладок. Управление подобными скачками охлаждения может найти применение в отводе тепла от микрочипов и в квантовых компьютерах, где контроль над когерентностью критически важен.