211service.com
Quantum Time Machine rozwiązuje paradoks dziadka
Ze wszystkich dziwnych konsekwencji mechaniki kwantowej, jednym z najdziwniejszych jest pojęcie postselekcji: zdolność do wywołania obliczeń, które automatycznie ignorują pewne wyniki.
Oto przykład: załóżmy, że masz długie, pokrętne wyrażenie, w którym występuje przerażająco duża liczba zmiennych. Pytanie, na które chcesz odpowiedzieć, dotyczy tego, która kombinacja zmiennych sprawia, że wyrażenie jest logicznie prawdziwe. A konwencjonalnym sposobem rozwiązania tego jest brutalna siła: wypróbuj każdą kombinację zmiennych, aż znajdziesz taką, która działa. To trudne.
Postselekcję ułatwia jednak znalezienie rozwiązania. Po prostu pozwól zmiennym na losowe przyjęcie dowolnej wartości, a następnie dokonaj wyboru końcowego pod warunkiem, że odpowiedź musi być prawdziwa. To automatycznie ignoruje wszelkie pojawiające się błędy.
Postselekcja jest kontrowersyjna, ponieważ prowadzi do wszelkiego rodzaju fantastycznych przewidywań dotyczących mocy komputerów kwantowych. Nikt nie jest do końca pewien, czy tego rodzaju obliczenia są możliwe i jak je osiągnąć, ale wydaje się, że mechanika kwantowa na to pozwala.
Teraz postselekcja staje się jeszcze dziwniejsza dzięki nowym pomysłom przedstawionym przez Setha Lloyda z Massachusetts Institute of Technology i kilku kumpli. Mówią, że jeśli połączysz postselekcję z innym dziwnym zachowaniem kwantowym zwanym teleportacją i możesz zbudować wehikuł czasu.
Zanim przyjrzymy się, jak działa ten pomysł, krótkie przypomnienie o teleportacji kwantowej. Wykorzystuje to zjawisko splątania do odtworzenia w jednym punkcie przestrzeni stanu kwantowego, który wcześniej istniał w innym punkcie przestrzeni.
Ideą Lloyda i cos jest użycie postselekcji, aby proces ten przebiegał w odwrotnej kolejności. Dokonanie selekcji zapewnia, że tylko określony stan może zostać teleportowany. To natychmiast nakłada ograniczenie na stan, w jakim musiała się znajdować pierwotna cząstka, zanim została teleportowana. W efekcie stan tej cząstki cofnął się w czasie.
Zdumiewające w tym wehikule czasu jest to, że nie nękają go zwykłe paradoksy podróży w czasie, takie jak paradoks dziadka, w którym cząsteczka cofa się w czasie i w jakiś sposób zapobiega jej istnieniu.
Wehikuł czasu Lloyda omija ten problem ze względu na probabilistyczną naturę mechaniki kwantowej: wszystko, na co pozwala ta maszyna czasu, i tak może zdarzyć się ze skończonym prawdopodobieństwem, dzięki tym prawom probabilistycznym.
Inną interesującą cechą tej maszyny jest to, że nie wymaga ona żadnych zniekształceń czasoprzestrzeni, na których opierają się tradycyjne wehikuły czasu. W nich tkanka czasoprzestrzeni musi być bezwzględnie skręcona w sposób, który umożliwia podróże w czasie. Warunki te mogą istnieć w ekstremalnych środowiskach wszechświata, takich jak czarne dziury, ale prawdopodobnie nie nigdzie indziej.
Fakt, że podobne wehikuły czasu mogą być również możliwe, gdy mechanika kwantowa zostanie doprowadzona do granic możliwości, sugeruje drogę, która może okazać się owocna w jednoczeniu tych odmiennych dziedzin nauki. Mamy nadzieję, że ta teoria może okazać się przydatna w formułowaniu kwantowej teorii grawitacji, mówią Lloyd i koledzy.
Więc gdzie można zbudować ich wehikuł czasu. To też jest trudne pytanie. Postselekcja może nastąpić tylko wtedy, gdy mechanika kwantowa jest nieliniowa, co wydaje się możliwe w teorii, ale nigdy nie zostało zaobserwowane w praktyce. Wszystkie dotychczasowe dowody są takie, że mechanika kwantowa jest liniowa. W rzeczywistości niektórzy teoretycy proponują, że pozornie niemożliwe rzeczy, na które pozwala postselekcja, są rodzajem dowodu na to, że mechanika kwantowa musi być liniowa.
Jeśli jednak dopuści się zachowanie nieliniowe, podróże w czasie będą możliwe wszędzie tam, gdzie będą miały miejsce. Jak mówią Lloyd i wsp.: Cząstki (i w zasadzie ludzie) mogą tunelować z przyszłości do przeszłości.
Odpal Delorean.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1007.2615 : Mechanika kwantowa podróży w czasie przez post-wybraną teleportację