新研究发现时光竟然可以倒流,宇宙时空基本规律是否会改写?
时间逆转示意图,图片来源tsarcyanide/MIPT Press Office
撰文 | 何东明
责编 | 叶水送
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3月14日是国际π日,也是伟大的物理学家爱因斯坦140周年诞辰。对于这位天才科学家来说,有一件事,可能连他都难以预测到,人类竟然观察到了极短暂的时间逆转现象。
同日,Scientific Reports报道了一项惊奇发现,来自俄罗斯莫斯科物理技术研究所(MIPT)、瑞士等地的科研人员借助了量子计算机的超强能力,实现了初步在量子比特水平上验证了时间的逆向流动。
关于时间是否能逆向流动,科学家至今都未曾取得一致的看法,新研究极大加深了人类对宇宙时空基本规律的认识。
该研究领导科学家, MIPT量子信息技术物理实验室的负责人Gordey Lesovik教授表示,这是挑战热力学第二定律的一系列研究之一。因为该基本物理规律规定,时间只能单向流动,由过去到未来,不能逆转。同时对于一个孤立系统,在没有外界的干预下,该系统的混乱度即熵只会增加不会减少,即熵增原理。
经典大爆炸模型给出的时间单向流动示意图,图片来源,NASA
熵增原理也规定了,宇宙只能往无序化单向发展,变得越来越混乱。按照著名物理学家Ethan Siegel的说法,宇宙在熵达到最大时最终会变成一个大黑洞。到那时,寰宇万物,包括人类岂不是注定要灭绝?但人类总是好奇,继续去求索着宇宙运行的真正奥秘。
对这些经典规律,许多科学家都尝试采用新的研究思路和手段对其进行探究。借助量子计算机的超强能力,新研究实现了以往未能做到的科学试验。
反过来,这也将推进更精确量子计算机的研发。Lebedev表示,该研究的时间逆转验证程序能继续优化,且可用于测试量子计算机的程序,从而消除噪音与错误。
实验方案示意图,图片来源tsarcyanide/MIPT Press Office
事实上,本周Nature还发布了另外一项研究,来自美国MIT、IBM科学家发现,量子计算机大大加速了机器学习特征匹配(feature match)的运行,使得机器学习可以应付更加复杂的问题。
参考资料
1.Arrow of time and its reversal on the IBM quantum computer | Scientific Reports https://www.nature.com/articles/s41598-019-40765-6#Sec6
2.Physicists reverse time using quantum computer | EurekAlert! Science News https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-03/miop-prt031119.php
3月14日是国际π日,也是伟大的物理学家爱因斯坦140周年诞辰。对于这位天才科学家来说,有一件事,可能连他都难以预测到,人类竟然观察到了极短暂的时间逆转现象。熵增原理也规定了,宇宙只能往无序化单向发展,变得越来越混乱。按照著名物理学家Ethan Siegel的说法,宇宙在熵达到最大时最终会变成一个大黑洞。到那时,寰宇万物,包括人类岂不是注定要灭绝?但人类总是好奇,继续去求索着宇宙运行的真正奥秘。