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時(shí)間“倒流”首次在量子計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)

2019-03-18 10:33

來源：中國科技網(wǎng)

據(jù)英國《獨(dú)立報(bào)》近日?qǐng)?bào)道，由美國、瑞士和俄羅斯科學(xué)家組成的一個(gè)國際科研團(tuán)隊(duì)，在《科學(xué)報(bào)告》雜志撰文稱，他們首次借助一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，逆轉(zhuǎn)了“時(shí)間之箭”的方向。這一違背常識(shí)的突破性研究，可能會(huì)改變我們對(duì)統(tǒng)轄宇宙的機(jī)制和過程的理解，也有望促進(jìn)量子計(jì)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(shí)間是線性的，只能沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；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(jì)算機(jī)，讓時(shí)間“倒退”，正如桌子上散落的臺(tái)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?duì)柎だ账咕S吉博士說：“我們?nèi)藶榈貏?chuàng)建了一種與熱力學(xué)時(shí)間箭頭反方向演進(jìn)的狀態(tài)。”

他們使用的是一臺(tái)由電子“量子比特”（qubits）構(gòu)成的量子計(jì)算機(jī)。量子比特是量子計(jì)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(dòng)了一個(gè)“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(tái)球被撞擊，散落各處一樣。但隨后，另一個(gè)程序修改了量子計(jì)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(gè)量子比特時(shí)，“時(shí)間逆轉(zhuǎn)”的成功率為85％；而當(dāng)使用3個(gè)量子比特時(shí)，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(cuò)誤率有望下降。

他們同時(shí)表示，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)也有望促進(jìn)量子計(jì)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(cè)試為量子計(jì)算機(jī)編寫的程序，消除噪音和錯(cuò)誤�！�

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