回覆列表
  • 1 # 小緒的日記

    你好,個人覺得回到過去的可能性很小。

    1.俄羅斯科學家所實現的時間逆轉,是透過量子計算機實現的最小程度的逆轉,把量子計算機恢復到之前的幾分之一的狀態,量子尺度上反轉時間。

    2.俄羅斯科學家所實現的時間逆轉,其實很大程度上和我們所理解的時間倒流存在差異,真正的實際意義並不是很大。

  • 2 # 鑫帥14

    時間只是人類的感知而已。其實是根本不存在的東西。它僅僅是空間扭曲的表現形式在我們大腦上的投影罷了,怎麼逆轉?

  • 3 # Anzhen

    我們人類對時間的定義只限於我們自己,時間是從哪裡來的?它不是實物,它是看不見的一種人類自定義!時間是我們人類把自己圈起來的一個範圍,一天24小時,一年365天,雖然有科學定義(地球自轉與地球公轉),但必競沒有其他可以肯定的座標來認定我們的時間就是宇宙時間。所以我認為讓時間逆行,讓我們去看到祖先和地球宇宙發展的初期是不現實的也是不可能的!我相信我們人類可以衝出太陽系可以探索外星系,我也決不相信人類可以探索過去!

  • 4 # 建章君

    這毋寧說是一次概念上的炒作。

    近日,俄羅斯物理學家透過量子計算機實現了最小程度的所謂“時間逆轉”,這一突破性壯舉引發了全球媒體的轟動。

    俄羅斯科學家將量子計算機中未確定的粒子狀態比為“檯球”,並用量子計算機將數枚“未確定”的量子位元“發射”出去,在確定的程式下,這些粒子就好比檯球一樣散落在四面八方。接著,科學家透過調整量子計算機的某些引數,讓散落在四處的粒子重新回到原始位置,就好比是將散落的檯球重新排列成金字塔狀。結果表明,這一實驗的成功率約為85%(基於兩個量子位元的實驗)。該研究發表於《Scientific Reports》。

    怎麼理解這個實驗的實質呢?

    我們不妨來打一個比喻。我們常說“覆水難收”,通俗地講就是潑出去的水收不回來。這個實驗無非是在微觀的“量子位元”層面,實現了類似宏觀上的“覆水能收”的現象而已;又好比我們去看電影,結果電影按時間順序卻是完全倒放的。

    然而,就算我們宏觀上的“生老病死”現象,能物理性地被逆轉為“死病老生”,我們都能倒鑽回孃胎的話,就意味著“時間逆轉”了嗎?絕對不是!這道理,其實與你無論往前走還是倒退走,都不能讓時間倒流的道理一模一樣。

    更何況這種“現象逆轉”,還僅僅只是停留在“量子位元”層面,跟宏觀世界並沒有關係。再說,時間其實可能只是一個宏觀物理量,在量子層面可能是沒有意義的。

    所以這一次也只是一些科學家力求博出位的概念炒作而已,邏輯上純粹是一種自我欺騙。原因是他們自己對“什麼是時間?”這一問題同樣也是稀裡糊塗的。

  • 5 # 矇昧泰晤士

    這件事俄羅斯科學家已經澄清了。

    媒體喜歡譁眾取寵,以噱頭來引爆話題,從而獲得更多讀者,同時也引導公眾關心科學,參與科學,探討科學,未嘗不是一件好事。

    俄國科學家的實驗很簡單,僅僅是是設計了一個軟體,這個軟體能夠自動實現從無序到有序。

    這很像時光倒流。

    眾所周知,全宇宙都遵循一個物理定律,就是"熱力學第二定律",這個定律說的是,任何東西都會越來越衰敗下去,不斷從有序逐漸越來越無序,比如杯子會被打碎,石頭會被風化,火會漸漸熄滅,石油會被耗盡消失的無影無蹤等等,這都是宇宙從有序走向無序的過程。科學家把這種現象稱為熵增的過程。整個宇宙的熵會越來高,宇宙也越來越混亂,越來越平均,比如總有一天地月系統會崩潰,地球也會不再圍繞太陽旋轉,整個太陽系會變成混亂不堪,目前這種有序是不可能永恆存在的。

    直到有一天,整個宇宙變成一鍋非常稀的湯,溫度只比絕對零度高一點點,這時候宇宙的熵達到最高值,再然後。。。就沒有然後了。。。

    (有人說宇宙又會大爆炸,誰知道呢?)

    從無序到有序,熵減卻無法實現。你不可能把一個破碎的杯子重新組合起來,也不能把風化的岩石恢復到它原來的樣子。

    除非,除非──

    在一個系統裡,有能量不斷輸入!

    比如,生命就是典型的從無序到有序。一堆元素,一堆物質,毫無規律,毫無生氣,最後產生了神奇的生命,這是多麼嚴整,高階的有序啊!

    靠的是什麼?

    靠的是能量的不斷輸入,就是太陽的能量不斷輸入地球造成的!(如果你說是地熱產生生命,我不反駁你)

    從無序到有序也能實現,就是要耗費大量的能量,是大量哦,不是一點點,用特朗普的話就是very very 大量。

    題主所問的俄羅斯科學家的軟體,從無序到有序,其實還是利用了能量,也就是計算機電源,沒有這個不斷輸入的電源,是不可能實現有序的。

    不過這件事也啟發我們,其實如果軟體設計得當,計算機又高效計算(比如量子計算機),人類真的可以藉助這些能源和工具實現時光倒轉。

    未來,可能也用不了多久,人類就會掌握核聚變,從而掌握宇宙級的能量獲取方法,過幾年又掌握了量子計算機,以比現在效率高几十萬倍,甚至百萬倍的計算速度進行計算,時光倒流,從無序到有序,說不定真能實現。

    無論如何,想象一下不是罪。

  • 6 # 北京得明

    時間,是物質存在或運動過程中伴隨著的產物,每一個物質都有其自己的伴隨著的時間,換言之,時間的屬性決定於某一個物質的存在或運動,從根本上講,時間,決定於物質自身的屬性和存在狀態。

    其二,由於每一個物質的唯一性,所以,時間其實也是具有唯一性的,通俗的說,你的時間並不等於我的時間,你有你的時間內涵,我有我的時間內涵,人類有人類的時間內涵,狗狗有狗狗的時間內涵,植物有植物的時間內涵,沒有一個完全一樣的時間內涵,擴大範圍的說,每一個生態體系都有其自身的時間內涵。如果我們人類以自己生態體系的時間內涵為標準去看待別的生態體系,那麼,我們會覺得那些生態體系中的生物或高速執行著或在以非常慢的速度執行。

    其三,關於時間逆轉的問題:明白了以上的道理,時間逆轉的問題就沒有什麼玄妙和稀奇的了,當人類能夠實現生態體系的逆轉,那麼,人類所依止的時間也就逆轉了,但是,這也只是一個感覺上的逆轉,這並不是完全真實性的逆轉,道理很簡單,作為人類這個主體,他是隨著時間流逝而變化的,作為生態體系中的一員,他的變化也是影響著生態體系的變化的,換言之,生態體系是不可能完全純度的逆轉的,所以,大機率程度或粗放性的時間逆轉是有可能的,而高純度的時間逆轉是不可能實現的,因為,變化是時時刻刻都在發生著的,而且這種變化是全方位全時段全屬性的變化。

  • 7 # 詩人的眼睛看世界

    首先要明白時間的概念是什麼,然後才可以解釋各種有關時間的做法。

    俗話說,開弓沒有回頭箭,這是最淺顯易懂的道理,其實這句話也明白無誤的告訴你,從開弓開始,直到矢中目標,這就是時間。

    時間倒流,是不是經常發生自己射出的箭不知不覺又擊中了自己,這要是能夠做到,以後都不用研製武器了,就直接使用時間倒流,以其人之道還治其人之身好了。

    有人說,宏觀物質世界裡沒有時間倒流,微觀物質世界可能有,錯了,宏觀物質世界都是由微觀物質構成,應該比微觀物質展現的多才對。

    比如光子可以反射、折射和透射,宏觀物質也可以的,而且表現的都非常激烈。所以原路反射也屬於正常。

    但是根據實驗描述,該實驗結果應該不是原路反射,而應該屬於物質記憶的表現。

    人類作為宏觀物質,具有記憶能力,至於其它有生命的和沒有生命的宏觀物質,也都有記憶能力,這是毋庸置疑的。

    同樣微觀物質也有記憶能力,現在廣泛應用的電子產品,就是利用了物質的記憶能力而生產成功的。

    那麼量子也應該有記憶能力,而且量子在世界裡,基本處於無質量狀態,所以量子一旦形成記憶狀態,在能力範圍內的分離破壞,都會根據記憶恢復原貌。

    綜上所述,這不是時間倒流,而是量子展現記憶能力的可遇不可求具體表現。

    因此,如果糾結在時間倒流上,你可以重現這個現象,但會深陷矛盾之中,如果用記憶解釋,就能一下子解決生物誕生的問題。

  • 8 # 質躍

    貌似這些科學家十幾年前都這樣叫喧著了,這時間逆轉的新聞不鮮見呀!到了今天還在重複老調的話題,也算是一大笑柄了。這國際玩笑不夠水平,夠不上檔次,開玩笑也得想著創新創新,來點新鮮的,整一副繃著臉刻板老套的口調,能讓全球媒體沸騰了?吾不信!

    時間逆轉,地球就可以不轉了。最最基本的,誰有本事先把地球定到那,這才是牛氣哄哄的科學家,然後再出來叫板再談回到過去吧......

  • 9 # 賽先生科普

    這就是媒體過分誇張了這個實驗結果,俄羅斯科研團隊只是在量子計算機上進行了模擬,在量子位元的運算中實現了熵減。但這個與我們在科幻片看到的發生在宏觀世界中的時光倒流有區別,也就是這個結果並不能指導我們能造出時光機並回到過去。

    熱力學第二定律告訴我們,一個孤立系統的熵是不會減少的。熵可以理解為混亂程度,舉個例子,一間整潔的房間,它的混亂程度(也就是熵)就低,如果你進去住了一個星期,並且也不打掃,這時房間的混亂程度就高了(也就是熵增)。

    或者說一隻杯子從高處摔下,變的四分五裂,可以認為它的熵增加了,在不干擾的情況,這杯子會自己再合併成完整一隻嗎?顯然是不會的。如果我們把宇宙當做一個孤立系統,那麼在一段有限長的時間後,宇宙將會變的非常均勻有序(可以認為物質分佈的很均勻),宇宙內將不存在任何運動,陷入一片死寂。(這就是著名的宇宙熱寂說)

    總的來說,所謂的時光機依舊是停留在人們美好想象中的事物。

    期待您的點評和關注哦!

  • 10 # 無法超越的足跡

    近日俄羅斯科學家在電腦上面成功的使時間倒流的模擬實驗獲得成功的訊息轟動網路,各大媒體紛紛報道宣揚,網友們也跟著高潮,讓很多人覺得時光倒流回到過去將不在是夢想,而甚至有可能在不久的未來就能實現,使得許多的人興奮不已,但是事實真的是這樣的嗎?

    其實這個實驗只是電腦實驗室裡面模擬的一個過程,並非真正意義上的時間倒流,而也並沒有能使物質回到開始的完全狀態下,我們認知的時間倒流並不是物質迴流,我們認知的時間倒流是從消耗狀態退回到沒有消耗前的狀態,自身和以前一樣沒有變化,不存在消耗掉的東西,這才是我們認知裡面的時間倒流,而實驗室裡面的倒流是把流動的物質重新反流,雖然實現了迴流但是卻沒有改變物質真實已經消耗掉的東西。

    而俄羅斯科學家實驗的就是後者,只是改變了物體物質的流動,但是沒有改變物質在這個過程消耗去的部分,這也就是說明時間並沒有被改變,改變的只是一種物質的狀態而已,這並不是真正意義上的時間倒流,只是物質迴流而已,完全做不到時間迴歸到原點,也完全做不到改變物質變化中的消耗。

    所以俄羅斯科學家實驗的這個結果被一些人和媒體扭曲了,很多人沒有了解裡面的意義,時間其實目前來說根本不可能倒流,時間是人類用來記錄消耗的一個數字,時間其實根本不存在,所以有根本不存在時間倒流的說法,能倒流的只是物質迴流,時間沒有起點,空間沒有終點,時間是人類想象出來的東西,而時間在我們認為是存在在特定的條件下會能去到某一時段,能做到這一點就說明了我們做到了。

    時間是虛幻的並不存在,是被我們強制性定義的東西,我們把我們用來做某些消耗記錄的東西叫做時間,回到物質消耗的原點而中間產生的消耗被抹除,完全迴歸到初始階段,那就證明了我們做到了所謂的時間倒流,如果能迴流但是消耗的東西還存在那就說明我們沒有做到時間倒流,俄羅斯科學家實驗的遠遠沒有做到真正的時間倒流,但是這個實驗也代表了某種進步,這也是值得慶祝的,不應該去詆譭。

  • 11 # 法度之家

    一切都是錯覺!好多問題都是對現實的不尊重!如太空旅行對生命的時空影響!弟兄表象差異,不代表有時空穿越!比如氣候之改變!也不代表時空迴歸古代了!一切變化於過程!而一切過程,必有時空!一切迴歸於相對!一一一引航者!

  • 12 # 阿拙哥

    宇宙原本就是無始無終,無邊無涯的,什麼起源說,邊界說,統統都是有人借科學的名義臆測出來的,所有的"依據"都是附會出來的,是根本無法證實的!所謂時間,更是人類假設的一種形式。根本不存在的東西怎麼倒流?

  • 13 # 優己

    這個完全就是假的!這是兩個完全不同的概念。俄羅斯科學家只是透過量子計算機讓場景回到初始狀態,但是這並不代表這個狀態就是之前的狀態,這不過是實現了一種運動週期而已!可以用一個通俗易懂的解釋就是,一年就是地球公轉太陽的週期,地球回到了去年出發的地方了。每年的元旦都是1月1號,但是能代表今年的1月1號就是去年的1月1號嗎?對地球來說他是回到原地了,但是地球上的時間並沒有停止,也不會回到過去。這就是週期。

    我們都知道一件事,那就是週期!只要是宇宙中的物質都會有運動週期,所有的宇宙物質都可以細化到量子,而量子是在做一個看似無規則但卻又很規則的運動,並且所有量子都會在一個運動週期後回到原點,這時候我們可以預設他狀態是沒有改變的,但是這僅僅只是理論性!量子在經過一個運動週期後雖然狀態幾乎沒有變化,但是肯定會存在誤差的,如果能夠放大這種誤差,那麼就可以發現,其實狀態已經發生改變了。

    舉例說明,我們都知道甲子,一個甲子是60年,這是透過地球圍繞太陽公轉,月亮圍繞地球公轉推算出來的。我們翻來六十年前的日曆,會發現上面的農曆公曆都跟今年的一樣。這就說明每一個甲子,這三者的狀態會重新回到一個起點。但是這60年裡真的什麼都沒有變化嗎?肯定不是了!對於地球月亮太陽來說他們的狀態是沒有變,但是時間軸並沒有停止,他們只不過完成了一個迴圈的運動週期而已。

  • 14 # 伊品堂小凱

    說真的,我從來不相信,可以時間逆轉,回到過去。

    我沒有學習過很多高深的物理理論,來解釋這種時間逆轉的問題。可能也是我的學識不夠吧,在我的意識裡時間逆轉,它是有一個點在那裡的,假設我現在站在房間裡,以飛快的速度飛奔的話,我只能說超過光速,我也只能回到我的原點,因為我的起點在這裡,這是不可改變的。或許很多物理理論會彎曲時空啊,這些東西說實話我也不是很懂,可能我更傾向於這種唯物主義吧。因為畢竟現在這種穿越時空的現象還沒有真的出現,所以我也不會太相信。理論畢竟是理論,脫離了現實而言就是一種空談。這也只是我的個人見解。

  • 15 # 白說世界

    俄羅斯科學家實現時間逆轉,全球媒體沸騰,我們可以回到過去嗎?

    最近,俄羅斯的一篇關於量子計算機的論文在全世界範圍內持續發酵全世界各大媒體紛紛跟蹤報道,面對鋪天蓋地的媒體宣傳,漸漸地已經演化成人類利用量子計算機實現了“時光倒流”,原本的事實真相已經被淹沒。那麼事實上,人類真的已經實現了“時光倒流”了嗎?那麼我來今天來聊聊這個話題。

    俄羅斯科學家將量子計算機中未確定的粒子狀態比為“檯球”,並用量子計算機將數枚“未確定”的量子位元“發射”出去,在確定的程式下,這些粒子就好比檯球一樣散落在四面八方。接著,科學家透過調整量子計算機的某些引數,讓散落在四處的粒子重新回到原始位置,就好比是將散落的檯球重新排列成金字塔狀。結果表明,這一實驗的成功率約為85%(基於兩個量子位元的實驗)。該研究發表於《Scientific Reports》。

    也許看上面的報道有點晦澀難懂,我給大家舉例來說明:

    你下班回家開啟門一看,你家熊孩子把房間裡弄的亂七八糟,是不是很生氣?現在好了,俄羅斯的專家開發出了一種“機器人”,只要你出門前按下機器人的“記錄”按鈕,機器人就會記錄下你出門前房間裡面的樣子及變化過程,每天下班回到家後,你只要再按一下機器人的“恢復”按鈕(當然你可以把這個按鈕叫做“逆轉”按鈕),然後機器人按房間變化的逆過程,慢慢把房間恢復到早上你出門前的樣子,而且不是100%,成功率約為85%的復原!那你是不是可以說機器人做到了時間逆轉?

    根據上面的例子我們不難看出,俄羅斯的科學家只是做到了量子層面的成功率約為85%的復原而已,並不是實現了所謂的“時間逆轉”。但是媒體為了吸引眼球,非要把復原解讀為更驚世駭俗的“時間逆轉”。

    那麼既然是量子層面的復原,而不是時間逆轉”,那是不是就沒有意義呢?答案肯定是有意義!下面我就跟大家介紹一下:

    雖然這個技術沒有做到“時間逆轉”,但是我們可以利用這種技術,做到量子層面的修舊如新!而且我們知道,所有的物體都是由量子組成的,只要隨著這種技術的成熟,能修復、還原的量子數量足夠多,那我們就可以利用這種技術治療疾病,把人體病變的部位透過這種技術修舊如新!那樣雖然病人不是因為“時間逆轉”回到了生病以前,但是同樣收穫了健康的身體。

    而且本人認為,這種修舊如新比“時間逆轉”更有價值,因為在這個修舊如新的過程中,作為主體的人並沒有丟失最為重要的東西“記憶”!不然你說一個病人在治療的過程中收穫了愛情,如果透過“時間逆轉”回到了生病以前,他會不會丟失幸福?

    再比如,我在回答區看到有朋友說:若能實現時間逆轉,我只希望重新回到跟老婆初戀之時,我一定不會再犯糊塗,保持清醒頭腦,作出理智選擇。其實我想跟這個朋友說,你有更好的選擇,你可以透過這種技術,讓你重新修復你們的之間的感情,讓你跟你老婆每天都在初戀之中!

  • 16 # 可信評論戳

    這種機器未來早就有了,也有很多穿越者穿越了回來,只不過他們現在都在精神病醫院而已,好了,不說了,我覺得這個時代物慾橫流沒啥意思,我還是找病友們穿越回去吧!

  • 17 # 擦肩而過故事

    俄羅斯科學家實現時間逆轉理論上可行,但是實際上迄今為止還沒有高度文明智慧物種去做。因為需要巨大的能量,要用100個整個銀河系的反能量只能夠去開闢一個人直徑大小時間蟲洞,回到這個人過去經歷歷史某個時間點上。光速為界點:分為上界點,下界點和臨界點,到達光速有光爆現象:例如光爆現象:乘坐宇宙飛船,當宇宙飛船飛行速度達到光速時,乘客感覺自己面前有一堵牆壁,超過光速時,好像感覺整個人從牆壁裡面鑽出來。首先介紹宇宙飛船結構:最新型狀:立體球型,立體扁型等;一般旗艦行星級,大型旗艦恆星級;最新型整艘宇宙飛船大部分依靠高智慧傻瓜核心人形操控系統,實際指揮只有三個人高度文明智慧航天員。每一項控制系統簡單說明書4億多個字,還包括每一項操作說明書,人類選派最優秀高智商學習一項作業系統需要學習三十五年等等。宇宙飛般結構分成十幾防護層,表面層能夠抵擋任何實體武器進攻,高能量防護層,反高能粒子流層,有防電離輻射層,防反中子層,防伽馬射子層,防正物質層,防反物質層,防量子層等分別抵制各種不同武器等級進攻,以及構造宇宙飛船有不同單獨構造空間:例如宇宙飛船表面空間和內部空間,宇宙飛船表面可以超光速若干倍飛行,而宇宙飛船內部空間不受超光速飛行影響,內部空間質量不會隨著外部飛行速度影響到而使空間質量變得無窮大,內部空間宇航員乘坐宇宙飛船宇航員只會到面前感覺好像有一堵牆壁,到達光速這個臨界點時,一切物質停止包括時間和人。一旦低於光速或者高於光速時間就會恢復原來正常時間流速。迄今為止本宇宙還沒有一個高度文明智慧物種,使用天文數字巨大能量去做這個可以實現時間逆轉的高科技,又沒有實際意義的實驗。過去時間是固定,未來時間不可知,也是不可確定了。但是過去時間也是隨機變化,也可以選擇了。所以說我們地球人類科學技術完全不具備穿越時間隧道蟲洞了能力。也不可能回到過去,某個不可確定時段的歷史時間點上,這只不過是地球人類美好的願望而已。

  • 18 # Jessic111

    我認為可能,但萬一蝴蝶效應,改變啦過去,又改變啦未來呢?比如我回到過去,我在我爸媽戀愛時,我故意把他們拆散,讓他們不能結婚,那未來還有我嗎?

    如果說能夠回到過去,怎麼證明是在我們這個時空隧道的過去,還是透過蟲洞去啦和我們相似的平行地球,只是歷史可能不相同~!比如萬一二戰德國

  • 19 # 不哈韓的小韓

    在《復仇者聯盟4》即將上映的背景下,其實大家或多或少對量子領域有概念上的理解。

    量子態不穩定,宏觀下的時間和空間概念不再適用。在即將到來的《復仇者聯盟4》裡,蟻人對應的量子世界將成為對抗滅霸的重要因素。時間旅行,從最新的預告片裡我們也能看到,復仇者們身穿量子戰衣。。。

    而俄羅斯的這場實驗,就和電影差不多了。雖然還只是小打小鬧,但不得不說這是一個值得思考的方向。時間逆轉,要麼超光速,要麼量子態。

    但。。。話雖如此,俄羅斯的科學家們真的做到了麼?

    其實,只是概念上的炒作。俄羅斯科學家們讓原本亂序完全不可能復原的例子,復原到了85%的比例,而這個現象,彷彿就是時間旅行了一般。

    不過。。。作為宏觀的觀測物件,時間可能在量子層面的表現並不是如此的非黑即白。。。

    大約花費0.3KB的流量,哈哈哈哈哈。

    畢竟,我辣麼萌~

  • 20 # 小宇堂

    題主提到的這項關於俄羅斯科學家實現時間逆轉的研究論文就是3月13日發表的這篇,截圖如下:

    這是關於違反熱力學第二定律的可能性的一系列論文中的一篇。 熱力學第二定律與時間箭頭的概念密切相關,這種概念認為時間從過去指向未來,其方向是永恆不變的。

    此論文的摘要如下:

    揭示“時間之箭”的起源仍然是一項基本的科學挑戰。 在統計物理學的框架內,這個問題與熱力學第二定律密不可分,後者宣稱熵增長是自系統與環境的糾纏中產生的。這提出了一個問題,即是否有可能制定某種操作以規避時間的不可逆性,如果可行,那麼我們將實現這種操作。在這裡,我們表明,雖然在自然界中時間反轉所需的複共軛可能呈指數級不可能,但人們可以設計一種包含複共軛的量子演算法,從而逆轉給定的量子態。在IBM量子計算機上使用該演算法使我們能夠透過實驗證明散佈在兩級雜質上電子的反時間動力學。

    在《科學報告》期刊上發表此新研究的主要作者是來自莫斯科物理科學與技術學院的量子物理學家戈爾迪·萊索維克(Gordey Lesovik),他用簡單的語言描述了他的團隊如何透過將量子計算機送回其之前的狀態而顯然打破了熱力學第二定律。 而且不僅僅是一次,而是85%成功率的可靠再現。 萊索維克的俄羅斯團隊與伊利諾斯州阿貢國家實驗室的量子研究人員合作,使用“公共領域”(公開免費)的IBM Q System Hub服務——這是一個具有20個超導量子位元的通用量子計算系統。

    用檯球的例子做比

    研究者用檯球為例給出了一個供外行人理解這一發現的比喻:當一個由15個檯球組成的三角形球陣被母球撞擊時,檯球會各自分散成混亂的狀態,永遠不會回到那個有序的三角形。在混亂和分散開始之後,莫斯科團隊所做的是將量子計算機上的兩個量子位元返回到它們之前的狀態。 當然,這裡只是兩個量子位元,而不是15個彩色檯球。

    多數物理定律是可以時間反演的

    大多數物理定律都沒有區分未來和過去。例如,用一個公式描述兩個相同的檯球的碰撞和回彈。如果用相機記錄該事件的特寫並反向播放,它仍然可以用相同的公式來表示。此外,透過觀看錄影是無法區分錄像是正放還是倒放的,這正反兩個版本看起來都很合理,檯球的運動軌跡似乎無視直觀的時間感。

    但是,母球撞擊三角形球陣的情形就不同了,在此情況下臺球將向各個方向散射,如果也錄一個像來倒放,就很容易區分現實生活場景和倒放情景的不同了。讓倒放的錄影看起來如此荒謬的原因是我們對熱力學第二定律的直觀經驗——一個孤立的系統要麼保持靜止,要麼演變為混亂狀態而不會是更有序的狀態。

    雖然大多數其他物理定律並不阻止四散滾動的檯球組裝成三角形,或者阻止泡進茶壺的茶葉飛回到茶包裡,或者“火山噴發”反轉。但是我們從沒有觀察到這些現象,這是因為這些景象的發生需要在一個孤立的系統下以更有序的狀態而且沒有任何外部干預的情況下才有可能發生,且必需違背熱力學第二定律。雖然熱二定律的性質尚未有詳細的解釋,但研究人員在理解其背後的基本原理方面取得了很大進展。

    自發時間逆轉是可能的,但是機率低得驚人

    這個俄羅斯團隊決定檢驗時間是否能夠自發地逆轉,至少對於單個粒子和一小段時間來說。也就是說,他們並不是用檯球來做實驗,而是在真空中檢驗一個孤立的小小的電子。

    假設當我們開始觀察它時,電子是定域化的——定域化的意思是它在空間中的位置非常確定(不確定,就是非定域的),雖然量子力學定律阻止我們以絕對精度去了解電子的位置,但我們可以勾勒出電子所在的一個小區域。

    物理學家解釋說,電子狀態的演化受薛定諤方程的支配。雖然此方程對未來和過去沒有區別(時間對稱),但包含電子的空間區域將很快擴散。也就是說,系統趨於變得更加混亂,電子位置的不確定性不斷增加。這類似於由於熱力學第二定律引起的大規模系統(例如檯球桌)中的無序增加。

    然而,薛定諤的方程式是可以時間反演的。在數學上,它意味著在一個稱為複共軛的特定變換下,該等式將描述一個“四處遊走”的電子花費相同的時間遷回到一小塊空間中的情況——“儘管在自然界中沒有觀察到這種現象,但這在理論上可能是由於宇宙微波背景中的隨機波動滲透到宇宙中所致”。

    該團隊開始計算觀察電子在幾分之一秒內“四處遊走”並遷回其最近“過往”的機率。事實證明,即使在整個宇宙生命期間(137億年)每秒可以觀察到超過100億個新遷移的電子,其中電子的量子狀態的逆向演化也只會發生一次(100億分之一的機率)。而且此逆向演化的電子的時間倒流的間隔也不會超過十億分之一秒。

    類似檯球和火山這種大規模現象顯然是在更大的時間尺度上展開的,並且具有驚人數量的電子和其他粒子牽涉其中。這就解釋了為什麼我們觀察不到老年人變得年輕或者墨水從紙上分離的可能。

    按需倒流時間是怎麼操作的?

    研究人員嘗試在四個階段的實驗中逆轉時間。他們用的不是電子,而是用的IBM的超導量子計算機,該量子計算機透過網際網路提供量子計算服務,允許科研社群利用量子計算機來進行實驗。

    第一階段:有序——每個量子位初始化為基態,表示為零。這種高度有序的配置對應於位於小區域內的電子,或者檯球開球之前那個被人為放好的三角形陣列。

    第二階段:退化——有序度丟失。就像電子“四處遊走”于越來越大的空間區域,或者放好檯球的桌面的支腳被突然破壞了一樣(檯球四散),量子位元的狀態變成了一個更加複雜的零和一的混沌模式。這是透過在量子計算機上簡單地啟動演化程式來實現的。實際上,物理系統由於與環境的相互作用,會自發發生類似的退化。而後續自主進化的受控程式將實現實驗的最後階段。第三階段:時間逆轉——一個特殊的程式會修改量子計算機的狀態,使其“向後”演化,從混亂走向有序。該操作類似於對於電子施加隨機的微波背景波動,只是這裡是採用故意誘導的。而在臺球的例子中,一個牽強的比喻就是像有人給桌子完美的一踹(恰好讓檯球恢復了三角形的排列)。第四階段:再生——第二階段的退化將重複進行,如此迴圈下去。如果剛說的“踹的那一腳”已經成功,就意味著恰好將量子位元的狀態重新置回到過去,“四處遊走”的電子將遷回原來的位置附近,那麼這個過程可以反覆迴圈。

    研究人員發現,在85%的情況下,雙量子位元量子計算機能夠重新回到初始狀態。當增加到三個量子位時,就會發生了更多錯誤,導致只能得到大約50%的成功率。據作者說,這些錯誤是由於實際量子計算機的不完善所致。隨著設計更復雜的裝置,錯誤率預計會下降。

    有趣的是,時間反轉演算法本身可以證明有助於使量子計算機更精確。這種演算法可以更新並用於測試為量子計算機編寫的程式並消除其中的噪音和錯誤。

    上圖:研究者用檯球來比喻電子回遷到初態(比較形象但不是那麼地貼切)

    總結一下

    事實上,用“時間反演”的概念來替代“回到過去”可能有偷換概念的嫌疑。這被媒體用來炒作“回到過去”,有恰當和不恰當的兩面。因為在上述試驗中,時間並沒有反演,而只是量子的狀態回到了過去。也就是花了兩倍的時間溜了一個彎又回去了,這並沒有證實返回過去,只是被“經驗性”地描述為了回到過去的狀態。因為量子從熱力學第二定律規定的最終狀態返回了初態,但我們會發現是“人為操作”造成的這種可能,這比較類似人工將水抽到高處造成了“水往高處流”的假象,只是在微觀狀態下,這種抽水的動作變得很微妙罷了。

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