211service.com
Nie, naukowcy nie tylko cofnęli czas za pomocą komputera kwantowego
Getty
Jeśli wierzysz w to, co czytasz w Internecie, to były ekscytujące 24 godziny dla fizyki kwantowej.
Nagłówki były niesamowite. Newsweek ( Naukowcy odwrócili czas w komputerze kwantowym ), Odkryć ( Naukowcy wykorzystali komputer kwantowy IBM do cofania czasu, prawdopodobnie łamiąc prawo fizyki ) i Wielkiej Brytanii ’ s Niezależna gazeta ( Naukowcy „cofają czas” za pomocą komputera kwantowego w przełomowym badaniu ). Magazyn Cosmopolitan dodał także: Naukowcy właśnie cofnęli czas i to ’ s jak Powrót do przyszłości staje się rzeczywistością . Jest ich wiele, wiele więcej.
Impulsem do tego wszystkiego był artykuł w Scientific Reports o prowokacyjnym tytule Strzała czasu i jej odwrócenie na komputerze kwantowym IBM . W nim autorzy twierdzili, że przeprowadzili eksperyment, który, ich słowami, otwiera kierunki badań w kierunku zbadania odwrócenia czasu i wstecznego przepływu czasu.
Jeśli miałeś trudności ze zrozumieniem, w jaki sposób naukowcy dokonali tak sprzecznego z intuicją wyczynu, nie martw się. Nie zrobili tego.
Niektóre proste modele fizyczne są symetryczne w czasie. Pomyśl o wyidealizowanej wersji Ziemi krążącej wokół Słońca, gdzie każda z nich jest idealną kulą. Spójrz na ten system, który posuwa się naprzód w czasie, a Ziemia krąży w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Odwróć czas i zamiast tego Ziemia będzie podróżować po orbicie przeciwnej do ruchu wskazówek zegara. Oba są równie realistyczne. Albo pomyśl o zderzeniu dwóch kul bilardowych. Możesz uruchomić wideo w dowolnym kierunku i nadal wydaje się to fizycznie wiarygodne.
Rzeczywisty świat nie jest taki. Z biegiem czasu sprawy wyglądają inaczej niż byłyby odwrócone w czasie — na wiele różnych sposobów, między innymi zwiększa się entropia (bardzo luźno mówiąc, miara nieporządku). To jest prawo zarówno fizyki, jak i zdrowego rozsądku. (Aby uzyskać zabawną i smutną eksplorację tego, jak dziwne może być odwrócenie upływu czasu, sprawdź Strzała czasu autorstwa Martina Amisa. A jeśli naprawdę chcesz zagłębić się w chwasty w fizyce podróży w czasie, spróbuj tutaj .)
Więc jeśli nie wymyślili podróży w czasie, co właściwie zrobili ci naukowcy?
Pomyśl o naciśnięciu przycisku przewijania do tyłu na filmie. To w pewien sposób odwraca upływ czasu. Jeśli nigdy wcześniej tego nie widziałeś, jest całkiem fajnie. Może pozwolić ci zobaczyć rzeczy — takie jak para spływająca z powrotem do czajnika lub Humpty Dumpty spontanicznie układający się z plątaniny połamanych kawałków — które wydają się odwracać strzałkę czasu. W artykule opisano komputerową wersję takiego filmu, działającą w odwrotnej kolejności.
Bliższą analogią jest soczewka, taka jak w teleskopie, mikroskopie lub okularach. Soczewki można użyć do skupienia światła — odwrócenia rozproszenia światła, które straciło ostrość. Autorzy artykułu z Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii, Argonne National Laboratory w Illinois i ETH Zurich twierdzą, że ich technika może być przydatna do testowania programów kwantowych. To jest poprawne. Ale to o wiele mniej interesujące niż wehikuł czasu.
Jak mówi Scott Aaronson, dyrektor Quantum Information Center na University of Texas w Austin: Jeśli symulujesz odwracalny w czasie proces na swoim komputerze, możesz „odwrócić kierunek upływu czasu” po prostu odwracając kierunek Twoja symulacja. Po szybkim spojrzeniu na artykuł przyznaję, że nie zrozumiałem, jak staje się to głębsze, jeśli symulacja jest wykonywana na komputerze kwantowym IBM.
Inni eksperci od obliczeń kwantowych, z którymi rozmawialiśmy, zgodzili się. Jeden, który nie chciał być wymieniany, powiedział: nie wiem, jakie to przydatne… to nie znaczy, że ci goście stworzyli wehikuł czasu. Z pewnością nie naruszyli praw termodynamiki ani praw fizyki. Dodał: Jest to rodzaj szumu, który nada informatyce kwantowej złą sławę.
On ma rację. Dzikie nagłówki nie tylko nadają informatyce kwantowej złą sławę. Wyrządzają szkodę nauce jako całości, przekonując opinię publiczną, że nauka jest tak oszałamiająca, że przekracza ich zrozumienie. Wystarczająco trudne jest wyjaśnienie paradoksów, które faktycznie istnieją w mechanice kwantowej bez sensacyjnych upiększeń. Czas, czy nam się to podoba, czy nie, płynie dalej.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany pod nagłówkiem: „Nie, IBM nie tylko „cofnął czas” za pomocą komputera kwantowego”. Chociaż to prawda, nagłówek został zmodyfikowany, aby odzwierciedlić fakt, że chociaż badani badacze korzystali z publicznie dostępnych urządzeń do obliczeń kwantowych IBM, nie są związani z firmą.