推翻时间箭头:量子计算机或将改变时间向前流动方向

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北京时间7月31日消息,据国外媒体报道,一项全新的量子计算技术或将彻底改变宇宙中的时间流动模型。

长时间以来,另一个人歌词 儿有无缘无故认为时间只朝另有一个 方向流动,几乎不想有无缘无故出現反向流动的清况 。在日常生活中,清况 的确这麼,就像周二然后是周三,2018年然后是2019年,年轻人会变成老年人。在经典计算机领域也是这麼。可是我笔记本电脑上的软件更容易预测某个僵化 系统在未来的发展走向,但推测系统过去的活动则要困难得多。宇宙两种被理论学家叫做“因果不对称性”(causal asymmetry)的特性。根据该特性,沿着时间的某一方向前进,会比自己向需用更多的信息和更僵化 的运算。(从实际清况 来说,沿时间向需用容易可是我。)

而这人 特性在现实生活中都是一定影响。气象学家还还上能 利用今天的天气雷达数据,较为精确地预测接下来三天 内的降雨概率。但不想 应该 们用同一数据推测过去三天 内不是下过雨,挑战性就高得多了,需用多得多的数据、以及强大得多的计算机。

长时间以来,信息理论学家有无缘无故怀疑因果不对称性跟我说是宇宙的一项基本特性。早在1927年,物理学家亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)就指出,正是这人 不对称性决定了另一个人歌词 儿上还还上能 沿时间向前、而还还上能 倒退。肯能把宇宙想成一台巨大的、不断进行运算的计算机,这麼向前(先有因,再有果)有无缘无故要容易可是我,需用的资源也更少,而向后(先有果,再有因)则要困难可是我。这可是我所谓“时间箭头”的概念。

但前不久发表的一篇新论文指出,时间箭头肯能是经典计算技术刻意造就的产物。它两种呈现出这人 规律,跟我说仅仅是肯能另一个人歌词 儿工具有限而已。

一组研究人员发现,在特定清况 下,量子计算机中的因果不对称性竟然会消失,可是我量子计算机还还上能 以全然不同的最好的方式进行运算。经典计算机的信息上还还上能 两种储存清况 (非0即1),但量子计算机则不然,信息存储在亚原子粒子中。有有哪些粒子有着独特的运行规则,还还上能 一并地处多种清况 。更吸引人的是,这篇论文还指出,未来肯能会有研究证明宇宙中其实从不地处因果不对称性难题报告 。

为什么在么在在么在会从前呢?

非常有序、或非常随机的系统都很容易预测。(比如摆锤是另有一个 有序系统,充满房间的乙炔气 云是无序系统。)在这篇论文中,研究人员对介于两者之间的系统进行了分析——既非整齐划一,又非杂乱无章。(比如正在成型中的天气系统。)该研究的一并作者、新加坡国立大学研究量子信息的僵化 度理论学家与物理学家简·汤普森(Jayne Thompson)指出,对于计算机来说,这人 系统非常难以理解。

接着,另一个人歌词 试图借助理论量子计算机(未用到实体计算机)推测出有有哪些系统的过去与未来。与经典计算机相比,有有哪些量子计算机模型不仅占用内存更少,可是我不想占用更多内存、便可实现时序上的双向运行。换句话说,有有哪些量子模型中从不地处因果不对称性。“经典计算机跟我说无法倒序运行,”汤普森表示,“但另一个人歌词 儿的研究结果显示,从‘量子力学’的宽度来看,这人 运算过程无论朝哪个方向都能运行,可是我使用的内存非常少。”

汤普森还指出,可是我量子计算机具有这人 特性,这麼整个宇宙也应当这麼。

量子物理研究的是宇宙中一切微型粒子的奇特概率行为。既然宇宙是由有有哪些微型粒子构成的,可是我它们均符合量子物理规律,这麼宇宙两种也应当符合,尽管可是我更奇特的效果肯能难以觉察。可是我,可是我量子计算机不想因果不对称性便可运行,这麼宇宙也应当这麼。当然,观察到有有哪些证据从不等同于在现实世界中就能观察到相应的效果。但另一个人歌词 儿需用走很长一段路,还还上能 研制出足够先进、还还上能 真正运行论文中描述的有有哪些模型的量子计算机。

汤普森还指出,此次研究并未证明宇宙中完整版不地处因果不对称性。尽管她和同事们的研究结果显示,可是我系统中都是地处这人 特性。但她也表示,可是我非常基础的量子模型中肯能会地处部分因果不对称性。“我对此仍持观望态度。”汤普森说道。

但也可是我目前而已。

汤普森表示,另一个人歌词 研究的下一步便是要弄清不是有量子模型地处因果不对称性。此次发表的论文从不意味着时间不地处,可是我意味着另一个人歌词 儿未来能实现峥嵘時光倒流。但该研究显示,在另一个人歌词 儿对时间和因果的理解中,有一块关键的组成部分从不像科学家长时间以来坚信的那样,甚至肯能截然相反。但这人 发现对时间的特性和另一个人歌词 儿的日常生活究竟有何影响,目前还是个未知数。

汤普森指出,此次研究的实际作用在于,它证明了未来的量子计算机还还上能 轻松模拟过去和未来的清况 (比如天气)。对目前的经典计算机模型而言,这必将引发滔天巨变。