211service.com
Nej, videnskabsmænd vendte ikke bare tiden med en kvantecomputer
Getty
Hvis du tror på, hvad du læser på internettet, har det været et spændende 24 timer for kvantefysikken.
Overskrifterne har været utrolige. Newsweek ( Forskere har vendt tid i en kvantecomputer ), Opdag ( Forskere brugte IBMs kvantecomputer til at vende tiden og muligvis bryde en fysiklov ) og Storbritannien ’ s uafhængige avis ( Forskere 'vender tid' med kvantecomputer i banebrydende undersøgelse ). Magasinet Cosmopolitan sagde også: Forskere har lige skruet tiden tilbage, og det ’ s ligesom Back to the Future går i opfyldelse . Der er mange, mange flere.
Udløseren for alle disse var en videnskabelig rapport med den provokerende titel Tidens pil og dens vending på IBM kvantecomputeren . I den hævdede forfatterne at have udført et eksperiment, der åbner op for forskningslinjer, med deres ord, i retning af at undersøge tidsvending og baglæns tidsflow.
Hvis du havde svært ved at forstå, hvordan videnskabsmænd opnåede sådan en kontraintuitiv bedrift, så fortvivl ikke. Det gjorde de ikke.
Nogle simple fysiske modeller er symmetriske i tid. Tænk på en idealiseret version af Jorden, der kredser om solen, hvor hver af dem er en perfekt kugle. Se på det system fremad i tiden, og Jorden kredser i urets retning. Vend tiden om, og i stedet vil Jorden rejse i en kredsløb mod uret. Begge er lige realistiske. Eller tænk på to billardkugler, der støder sammen. Du kan køre videoen i begge retninger, og det virker stadig fysisk plausibelt.
Sådan er den virkelige verden ikke. Tingene ser anderledes ud fremad i tiden, end hvordan de ville blive vendt om - på en række forskellige måder, blandt dem at entropi (meget løst sagt et mål for uorden) øges. Dette er en lov både for fysik og sund fornuft. (For en sjov og trist udforskning af, hvor mærkeligt at vende tidens strøm ville gøre tingene, tjek ud Tidens pil af Martin Amis. Og hvis du virkelig ønsker at komme ind i ukrudtet på tidsrejsens fysik, prøv her .)
Så hvis de ikke opfandt tidsrejser, hvad gjorde disse videnskabsmænd så egentlig?
Tænk på at trykke tilbage på en video. Det vender på en måde tidens flow. Hvis du aldrig har set det før, er det lidt pænt. Det kan lade dig se ting - som damp strømmer tilbage i en tekedel eller Humpty Dumpty, der spontant samler sig fra et virvar af ødelagte stykker - der ser ud til at vende tidens pil. Det pågældende papir beskriver en kvantecomputerversion af sådan en video, der kører omvendt.
En tættere analogi er en linse, som hvad man ville finde i et teleskop, et mikroskop eller briller. En linse kan bruges til at fokusere lys - vende spredningen af lys, der var gået ud af fokus. Forfatterne til papiret, fra Moscow Institute of Physics and Technology, Argonne National Laboratory i Illinois og ETH Zurich, siger, at deres teknik kan være nyttig til at teste kvanteprogrammer. Det er rigtigt. Men det er meget mindre interessant end en tidsmaskine.
Som Scott Aaronson, direktør for Quantum Information Center ved University of Texas i Austin, siger: Hvis du simulerer en tidsreversibel proces på din computer, så kan du 'vende tidens retning' ved blot at vende retningen af din simulering. Fra et hurtigt kig på papiret indrømmer jeg, at jeg ikke forstod, hvordan dette bliver mere dybtgående, hvis simuleringen udføres på IBMs kvantecomputer.
Andre kvantecomputereksperter, vi talte med, var enige. En, der ikke ønskede at blive navngivet, sagde: Jeg ved ikke, hvor nyttigt dette er ... det betyder ikke, at disse fyre lavede en tidsmaskine. De overtrådte bestemt ikke termodynamikkens love eller fysikkens love. Han tilføjede: Dette er den type hype, der vil give kvantecomputere et dårligt navn.
Han har ret. Vilde overskrifter giver ikke kun kvantecomputere et dårligt navn. De gør skade på videnskaben som helhed ved at overbevise offentligheden om, at videnskaben er så forvirrende, at den er uden for deres fatteevne. Det er svært nok at forklare de paradokser, der faktisk eksisterer i kvantemekanikken uden sensationspræget udsmykning. Tiden går videre, uanset om nogen af os kan lide det eller ej.
Denne artikel blev oprindeligt publiceret under overskriften: 'Nej, IBM 'vendte ikke bare tiden' med en kvantecomputer.' Selvom dette er korrekt, blev overskriften ændret for at afspejle det faktum, at selvom de pågældende forskere brugte offentligt tilgængelige IBM kvantecomputerfaciliteter, er de ikke tilknyttet virksomheden.