量子计算机能让“时间倒流”?

网上有文章称,科学家使用量子计算机逆转了“时间之箭”,可以让时间倒流。真是这样吗?

这只是为了吸引大众眼球进行的标题处理。来自莫斯科物理与技术研究所、美国阿贡实验室和苏黎世联邦理工学院的研究人员在《科学报告》上发表了题为《时间之箭及其在IBM量子计算机上的逆转》的论文。他们在论文中称“用量子计算机逆转了‘时刻之箭’的方向”。

时间之箭是指时间的单一方向,这个概念最早是英国天体物理学家爱丁顿在1927年提出的。人们会觉得时间流逝是最为平常的事,而物理学定律往往是关于时间对称的,也就是说把时间换一个方向,物理学定律同样适用。

在研究时间之箭的源头时,物理学家把热力学第二定律和时间联系了起来。热力学第二定律也叫熵增定律,指在封闭的热力学系统中的熵总是增加的,意味着系统向着混乱而非有序的方向发展。这条经验定律很容易帮助理解时间之箭,如果比作台球开球,一个球去撞击一堆球,球会四散开来变得更加混乱。如果没有热力学第二定律,其他的物理定律还是可以让这些球回归原位,可这恰恰违反了热力学第二定律。

研究团队设计了一个“四步走”的实验让时间“逆转”。他们使用IBM量子计算机中的超导量子比特,并开发了一种算法让量子计算机模拟两能级之间的电子散射——电子从局域的或“可见的”状态,变成散射的状态,就像把摆好的台球撞散开。然后,算法把这个过程反过来,粒子返回到它的初始状态。他们认为,在几分之一秒内,粒子向时间之箭的反方向演化了。

研究团队计算出了一个电子变“模糊”后自发地回到原来位置的概率。结果表明,在整个宇宙的生命周期137亿年里,每秒钟观察100亿个电子,电子的反向演化只会出现一次,并且倒回去的时间也不足百亿分之一秒。这样的概率也解释了为什么在宏观上不会出现“逆向”操作。

实际上,这一研究跟时间旅行或者时间逆转没有任何关系。然而当“标题党”的新闻出现后,有人把矛头还是对准了与科学与公众的关系。一位不愿透露姓名的量子科学家表示,“我不知道这有何用处,这种炒作只会坏了量子计算的名声。”

《麻省理工科技评论》发表评论认为,这类“标题党”新闻的出现不仅仅给量子计算招来恶评,还会伤害科学本身。公众很容易被超出他们理解范围内的东西迷惑。为了解释难以理解的量子力学而配上哗众取宠的标题,只会让科学离公众越来越远。

本文来自:北京科技报


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