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          量子計算機能讓“時間倒流”?

            網上有文章稱,科學家使用量子計算機逆轉了“時間之箭”,可以讓時間倒流。真是這樣嗎?

            這只是為了吸引大眾眼球進行的標題處理。來自莫斯科物理與技術研究所、美國阿貢實驗室和蘇黎世聯邦理工學院的研究人員在《科學報告》上發表了題為《時間之箭及其在IBM量子計算機上的逆轉》的論文。他們在論文中稱“用量子計算機逆轉了‘時刻之箭’的方向”。

            時間之箭是指時間的單一方向,這個概念最早是英國天體物理學家愛丁頓在1927年提出的。人們會覺得時間流逝是最為平常的事,而物理學定律往往是關于時間對稱的,也就是說把時間換一個方向,物理學定律同樣適用。

            在研究時間之箭的源頭時,物理學家把熱力學第二定律和時間聯系了起來。熱力學第二定律也叫熵增定律,指在封閉的熱力學系統中的熵總是增加的,意味著系統向著混亂而非有序的方向發展。這條經驗定律很容易幫助理解時間之箭,如果比作臺球開球,一個球去撞擊一堆球,球會四散開來變得更加混亂。如果沒有熱力學第二定律,其他的物理定律還是可以讓這些球回歸原位,可這恰恰違反了熱力學第二定律。

            研究團隊設計了一個“四步走”的實驗讓時間“逆轉”。他們使用IBM量子計算機中的超導量子比特,并開發了一種算法讓量子計算機模擬兩能級之間的電子散射——電子從局域的或“可見的”狀態,變成散射的狀態,就像把擺好的臺球撞散開。然后,算法把這個過程反過來,粒子返回到它的初始狀態。他們認為,在幾分之一秒內,粒子向時間之箭的反方向演化了。

            研究團隊計算出了一個電子變“模糊”后自發地回到原來位置的概率。結果表明,在整個宇宙的生命周期137億年里,每秒鐘觀察100億個電子,電子的反向演化只會出現一次,并且倒回去的時間也不足百億分之一秒。這樣的概率也解釋了為什么在宏觀上不會出現“逆向”操作。

            實際上,這一研究跟時間旅行或者時間逆轉沒有任何關系。然而當“標題黨”的新聞出現后,有人把矛頭還是對準了與科學與公眾的關系。一位不愿透露姓名的量子科學家表示,“我不知道這有何用處,這種炒作只會壞了量子計算的名聲。”

            《麻省理工科技評論》發表評論認為,這類“標題黨”新聞的出現不僅僅給量子計算招來惡評,還會傷害科學本身。公眾很容易被超出他們理解范圍內的東西迷惑。為了解釋難以理解的量子力學而配上嘩眾取寵的標題,只會讓科學離公眾越來越遠。

          本文來自:北京科技報
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