量子計算機可讓“時間倒流”

時間:2019-03-16

參考消息網3月16日報道科學家用量子計算機實現了“時間倒流”。這項突破性研究看似違背了物理學基本定律,它或許將改變我們對宇宙進程的理解。

據英國《獨立報》網站3月13日報道,這一進展也標誌著我們對量子計算機的認識取得了重大進展,研究人員利用電子和神奇的量子力學,在實驗中實現了時間倒流,這就如同讓一桌被打亂的檯球重新回到三角框裡。

所有人都能從這臺量子計算機上目睹這一現象,彷彿時間出現逆轉。

莫斯科理工學院的研究人員預計,這項技術將繼續改進,隨著時間的推移會變得更加可靠和精確。瑞士和美國的研究人員也參與了這項工作。

這項研究的主持者、莫斯科理工學院量子信息物理學實驗室負責人戈爾傑·列索維克博士說:“我們人為創造了一種狀態,讓它朝著與熱力學時間箭頭相反的方向發展。”

研究論文已發表在英國《科學報告》雜誌上。科學家們在文章中所描述的“時間機器”,是一臺由電子“量子比特”組成的初級量子計算機。

量子比特是一個信息單位,可用“1”、“0”或“1”和“0”的疊加狀態來描述。

在實驗中,科學家啟動了一個“進化程序”,它會引起量子比特向越來越複雜的“0”和“1”疊加模式變化。

在這一過程中,秩序被打亂,就像檯球被球杆擊中,四下散開一樣。但接下來的另一個程序對量子計算機的狀態進行了修改,使其從混亂重新變回有序。這意味著量子比特的狀態回到了原來的起點。

大多數物理學定律對於未來和過去是雙向適用的。例如,如果你看到一段視頻,視頻中一個檯球撞向另一個檯球,然後你把這段視頻倒放,那麼,它所顯示的物理學過程同樣講得通,從物理學的角度來看,運動方向沒有對錯之分。

但宇宙中的確有一條定律只能以一個方向存在,那就是熱力學第二定律,它描述的是從有序狀態到無序狀態的進展。

例如,如果你看到一段視頻,有人把排成正三角形的一組檯球打散了,那麼,把這段視頻倒放著看,顯然會讓人覺得不合理。

這項新的實驗就像是給了檯球桌一個經過完美計算的推力,讓檯球滾回到一個有序的金字塔狀態。

科學家們發現,僅用兩個量子比特實現“時間倒流”的成功率為85%;而使用三個量子比特則會出現較多錯誤,成功率只有50%。

參與實驗的研究人員說,隨著研究設備日益先進,錯誤率有望下降。

科學家們指出,這一實驗對量子計算機的發展具有應用價值。

列索維克說:“我們可以用它來更新算法,測試為量子計算機編寫的程序,以及消除噪音和錯誤。”

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