科学家能用量子计算机让“时间倒流”?并没有真做到
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科学家能用量子计算机让“时间倒流”?并没有真做到

导语:如果你相信在互联网上看到的一切,那么对量子物理学领域而言,过去几天可谓相当激动人心。 纵览各大媒体的头条科技新闻,你会感到难以置信。“时间倒流首 ...
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[网络] 科学家能用量子计算机让“时间倒流”?并没有真做到

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如果你相信在互联网上看到的一切,那么对量子物理学领域而言,过去几天可谓相当激动人心。

古晋分享站:科学家能用量子计算机让“时间倒流”?并没有真做到   

纵览各大媒体的头条科技新闻,你会感到难以置信。“时间倒流首次在量子计算机上实现”、“科学家利用IBM的量子计算机逆转时间,可能颠覆物理定律”、“科学家在突破性研究中用量子计算机‘逆转时间’”等新闻标题都十分引人注目,不一而足。

所有这些新闻的源头都是发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的一篇论文,其标题本身就很有煽动性:“时间箭头及其在量子计算机上的逆转”。在论文中,作者声称进行了一项实验,为“研究时间逆转和时间倒流”开辟了一系列研究方向。如果你很难理解,为什么科学家能完成如此违反直觉的壮举呢?放心吧,他们并没有做到。

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随着时间推移,事物的实际状态与时间倒流时的可能状态在许多方面都完全不同,其中最明显的就是熵(一种无序性的衡量指标)的增加。

一些简单的物理模型在时间上是对称的。想象一下地球围绕太阳运转的理想状态,当时间正向流动时,地球以顺时针方向绕太阳运行;当时间“逆转”时,地球将以逆时针方向运行。二者看起来都同样真实。或者想象两颗台球撞击的过程,你可以用摄像机记录下来,然后无论是正放还是倒放,画面看起来都同样合理。

然而,现实世界并非如此。随着时间推移,事物的实际状态与时间倒流时的可能状态在许多方面都完全不同,其中最明显的就是熵(一种无序性的衡量指标)的增加。这既是物理学法则,也是我们的生活常识。

那么,如果这些科学家没有实现时间倒流,那他们究竟做了什么呢?

想象让一段视频倒放的过程,这也是在某种程度上使时间倒流了。你可能会看到蒸汽从壶嘴流回茶壶,看到摔碎的瓷片又重新组合成茶杯,看起来就像是“扭转时间箭头”的场景。在我们谈论的这篇论文中,研究人员就描述了一个量子计算机版本的视频回放过程。

更接近的类比应该是镜片,就像望远镜、显微镜或眼镜的镜片。镜片可以用于聚焦光线,而“逆转”过程就会使光线分散,失去焦点。来自莫斯科物理技术学院、美国阿贡国家实验室和瑞士苏黎世联邦理工学院的研究作者宣称,他们的技术可能对测试量子程序很有用处。这是对的。但比起时间机器来,趣味性就少了很多。

正如美国德克萨斯州大学奥斯汀分校量子信息中心主任斯科特·亚伦森(Scott Aaronson)所说:“如果你在计算机上模拟一个时间可逆的过程,那么通过简单地改变模拟的方向,你就可以‘逆转时间的方向’。在快速浏览这篇论文之后,我承认,如果只是在IBM的量子计算机上进行模拟的话,我实在不明白有什么更加深远的意义。”

其他量子计算专家也对此表示赞同。一位不愿透露姓名的专家说:“我不知道这有多大用处……这并不意味着他们制造出了某种时间机器。他们显然没有违背热力学定律或其他物理定律。”他还补充道,这种炒作的方式将给量子计算带来不好的影响。

他是对的。只求抓人眼球的新闻标题不仅仅会给量子计算带来坏名声,而且会实实在在地损害整个科学,因为它们让公众相信科学已经变得令人眼花缭乱,超出了他们的理解范围。解释量子力学中的悖论已经足够困难了,如果再用耸人听闻的新闻加以点缀,公众和真正科学的距离将越来越远。

来源:新浪科技  作者:任天


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