В квантовом мире путь к спокойствию порой напоминает парадоксальный забег: стартуя дальше от финиша, система приходит к равновесию быстрее. Этот эффект — квантовый аналог явления Мпембы — обязан стремительному росту энтропии, меры беспорядка в системе. Сильный толчок в начале словно запускает лавину изменений, которая ускоряет успокоение.

Учёные построили модель, опираясь на принцип максимального роста энтропии — фундаментальную идею, восходящую к Людвигу Больцману. Этот принцип утверждает, что изолированная система эволюционирует так, чтобы энтропия росла с наибольшей возможной скоростью. Чтобы упростить расчёты, исследователи сжали описание системы с четырёх до трёх измерений и добились совпадения с лабораторной системой из трёх уровней. Далее машинное обучение выявило ключевой параметр, управляющий скоростью затухания возбуждённых состояний. Так появилась точная формула квантовой «встряски», описывающая, как начальное возмущение ускоряет релаксацию.

Это не просто теория: кубиты — квантовые аналоги битов — смогут быстрее приходить в нужное состояние после короткого возбуждения. Инженерный приём, основанный на контролируемой «встряске», сократит время ожидания в будущих устройствах, делая квантовые компьютеры более эффективными.