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突破性研究!時間“倒流”首次在量子計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)

時間:2019-03-18 13:53:01    來源:科技日報    

據(jù)英國《獨(dú)立報》近日報道,由美國、瑞士和俄羅斯科學(xué)家組成的一個國際科研團(tuán)隊,在《科學(xué)報告》雜志撰文稱,他們首次借助一臺量子計算機(jī),逆轉(zhuǎn)了“時間之箭”的方向。這一違背常識的突破性研究,可能會改變我們對統(tǒng)轄宇宙的機(jī)制和過程的理解,也有望促進(jìn)量子計算機(jī)的發(fā)展。

研究人員稱,熱力學(xué)第二定律告訴我們,時間是線性的,只能沿一個方向運(yùn)動;系統(tǒng)總是從有序到無序,而非相反。但在最新實(shí)驗(yàn)中,他們使用量子計算機(jī),讓時間“倒退”,正如桌子上散落的臺球重回其最初的三角形排列的起點(diǎn)。

首席研究員、俄羅斯莫斯科物理科學(xué)與技術(shù)研究所(MIPT)量子信息物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人戈爾代·勒斯維吉博士說:“我們?nèi)藶榈貏?chuàng)建了一種與熱力學(xué)時間箭頭反方向演進(jìn)的狀態(tài)。”

他們使用的是一臺由電子“量子比特”(qubits)構(gòu)成的量子計算機(jī)。量子比特是量子計算機(jī)的基本信息單位,由“1”“0”或這兩者的混合“疊加”來描述。

在實(shí)驗(yàn)中,他們啟動了一個“進(jìn)化程序”,該程序使量子比特進(jìn)入一種逐漸復(fù)雜的1和0不斷變化的狀態(tài)。在此過程中,量子比特失去了秩序,就像擺好的臺球被撞擊,散落各處一樣。但隨后,另一個程序修改了量子計算機(jī)的狀態(tài),使其“向后”演進(jìn),從混亂變?yōu)橛行?,這意味著量子比特重回初始狀態(tài)。

研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用兩個量子比特時,“時間逆轉(zhuǎn)”的成功率為85%;而當(dāng)使用3個量子比特時,成功率下跌到50%。他們認(rèn)為,隨著所用設(shè)備的復(fù)雜程度不斷提高,錯誤率有望下降。

他們同時表示,這項實(shí)驗(yàn)也有望促進(jìn)量子計算機(jī)的開發(fā)。勒斯維吉說:“我們的算法可以更新,并用來測試為量子計算機(jī)編寫的程序,消除噪音和錯誤。”(劉霞)

關(guān)鍵詞: 量子計算機(jī) 時間倒流

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