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最新研究:量子计算机如何能改变“时间之箭”?

2018-08-03 18:41:21 网络整理 阅读:150 评论:0

最新研究:量子计算机如何能改变“时间之箭”?

一种新的量子计算技术可以打破我们关于时间在宇宙中移动的传统理论模型。

这是一个长期以来人们似乎都认为是正确的理论:时间是朝着一个方向运行的。

那么,另一个方向呢?

生活中确实如此。从周二到周三、从2018到2019岁、从年轻人到了老年。

在传统电脑里也是这样的。那是什么意思?在你的笔记本电脑上运行一些软件来预测一个复杂的系统在未来的运行和发展要比重建它的过去容易得多。理论家们称之为 “因果不对称” 宇宙的一个属性要求,在时间上向一个方向移动比向另一个方向移动需要更多的信息,以及更复杂的计算。(实际上,时间向前迈进更容易。)

这是很现实的问题。根据今天的气象雷达数据,气象学家能够很好地预测今后五天内是否会下雨。但是,让这个气象学家用今天的雷达图像来判断五天前是否下雨?这是一项更具挑战性的任务,需要更多的数据和更大的计算机

长期以来,信息理论家一直怀疑因果不对称可能是宇宙的一个基本特征。早在1927年,物理学家阿瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)就提出,这种不对称性是我们只在时间中前进,而从不后退的原因。如果你把宇宙理解为一台不断计算时间的巨型计算机,那么事物向前流动 (原因,然后是结果) 比向后流动 (结果,然后是原因) 要容易得多。这个想法被叫做“时间之箭”。

但是,7月18日发表在《物理评论 X》(Physical Review X)杂志上的一篇新论文,为这种可能性打开了一扇门,即那个箭头是一种经典式计算的产物。这种单向的情况之所以出现,是因为我们的工具能力有限。

最新研究:量子计算机如何能改变“时间之箭”?

一组研究人员发现,在某些情况下,因果不对称在量子计算机中消失,而量子计算机的计算方式与经典计算机完全不同。在经典计算机中,信息存储在两种状态(1或0)之一,而在量子计算机中,信息存储在遵循一些奇怪规则的亚原子粒子中,因此每一种信息可以同时处于一种以上的状态。而且,更有诱惑力的是,他们的论文指出了未来研究的方向,这些研究可能表明因果不对称在宇宙中根本不存在。

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