科学|在突破性的“时间反转”基础上，可以实现：让任意物体时间倒流！
你还记得的去年突破性的“时间反转”研究实验吗？在此基础上 ， 来自莫斯科物理与技术学院和阿贡国家实验室的科学家 ， 在《通信物理》期刊上发表了一项新的理论研究 。 虽然之前的研究涉及的是预定义量子态 ， 但这一次物理学家们已经设计出了一种方法 ， 可以对处于任意未知状态的物体演化发展进行时间反转（时间倒流或时间逆转） ， 有朝一日 ， 一种改进的时间反转方式 ， 可以让我们确认一台量子计算机的正确功能 。
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这台量子计算机的功能如此强大 ， 否则需要一台比它本身更大的计算机才能进行检查 ， 从而使目的落空 。 随着时间的推移 ， 混乱占据着主导地位 。 如果让量子芯片自己决定的话 ， 它的状态有一种自然的演化方式：从有序到混乱 。 其他事情也是如此：例如随着时间的推移 ， 我们的身体会变老 ， 人造结构也会恶化 ， 如同留在餐桌上的一块冰块总是会融化 。
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但另一块冰块肯定不会突然出现在杯子里 ， 尽管这可能取决于你喝了什么 。 通过日常经验 ， 我们获得了一种时间感 ， 这是基于封闭系统中通常更有序的过去状态和通常更混乱未来状态之间的区别 ， 就像一杯加了冰块的水 ， 在那里融化是一个单向的过程 。 物理学家将此称为时间不对称 ， 或时间之箭 。 它源于热力学第二定律正式表达的无序倾向 。
算法魔法咒语书
阿贡国家实验室的瓦莱里·维诺库尔(Valerii Vinokur)说：我们的突破之一是：我们意识到量子计算机是真实物理世界的一部分 ， 但允许对其时间演变进行前所未有的控制 。 去年 ， 被许多采访人员誉为“时光机”的是物理学家的实验 ， 它短暂地扭转了量子计算机的时间箭头 。 也就是说 ， 实验是在计算机中进行的 ， 最初处于有序状态 ， 在很短的一段时间内演变为更大的混乱 。
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在那之后 ， 研究小组使用时间反转算法来修改计算机的状态 ， 使其开始追溯之前一直在做的事情 ， 有效地在反向回放中演化 ， 直到它假定了最初的有序状态 。 问题是 ， 当时间反转算法生效时 ， 人们必须知道计算机的状态 ， 因为它不是通用的 。 即使这感觉像是魔术 ， 但如果你允许这样的类比 ， 重新修改的程序是完全不同类型的精灵 。 比方说 ， 你想让帕台农神庙恢复原来的辉煌 。
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【科学|在突破性的“时间反转”基础上，可以实现：让任意物体时间倒流！】
老精灵会说：‘嗯 ， 我可以做到 ， 但你必须给我一些信息 。 我想要一份非常详细的废墟图 ， 就像现在这样 。 所以你看 ， 那个精灵没有让时间倒流的万能咒语 。 相反 ， 他有一本很大的咒语书 ， 你们必须一起翻阅才能找到合适的 。 实际上 ， 必须知道你正在反转哪个状态的问题在于需要记录它 。 对于去年研究中使用由两三个量子比特组成的小型计算机来说 ， 这并不是一个真正的问题 。
扩大量子规模
但扩大实验的规模会非常迅速地增加内存需求：每增加一个量子位就会使所需的内存量翻一番 。 为了解决这个问题 ， 研究人员想出了一个通用的算法 ， 所以现在他们有了一个野兽般的精灵来排序 ， 这个精灵足够灵活 ， 可以适应任何情况 。 无论量子系统以哪种特定的方式退化 ， 都可以施展他的魔术 ， 让它回到“有序”的过去 。 诚然 ， 他会要一吨又一吨的大理石 ， 然后用地狱之火把它烧焦 ， 但与精灵打交道从来都不是简单的事情 。
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