科学家首次通过量子计算机实现时间“倒流”！据英国《独立报》近日报道，由美国、瑞士和俄罗斯科学家组成的一个国际科研团队，在《科学报告》杂志撰文称，他们首次借助一台量子计算机，逆转了“时间之箭”的方向。这一违背常识的突破性研究，可能会改变我们对统辖宇宙的机制和过程的理解，也有望促进量子计算机的发展。
时间倒流，一直被认为是存在科幻小说里的强大技术，科学家认为在现实中这种神技极有可能是不存在的，因为时间只会朝着一个方向前进，热力学第二定律意味着代表系统混乱程度的熵，永远只会增加而不会减少。
因此，时间似乎无法逆转，小孩会长大变老，青春无法回溯；茶杯会破碎，但不会自发地重新组合。宇宙的这种残酷而不可改变的性质，被称为“时间之箭”，从根本上说，是热力学第二定律的结果。热力学第二定律规定，随着时间的推移，系统总是趋向于变得更加无序。
但在这项最新实验中，研究人员使用量子计算机，让时间“倒退”，正如桌子上散落的台球重回其最初的三角形排列的起点。
伊利诺斯州阿贡国家实验室的物理学家、首席研究员瓦莱里·维诺库尔惊叹地称，这种情况基本上不可能单独发生。就像那句话，如果你给一只猴子一台打字机和很多时间，他可能会写出一本莎士比亚。但是换句话说，这在理论上是可能的，但几乎不可能实现。那么科学家们是如何让根本不可能的事情发生的？来自悉尼大学的物理学教授斯蒂芬·巴特利特称，其实就是两个字，专注。要想让变成碎片的茶杯复原，你需要很强大的控制力。你必须对系统有很大的控制，才能让它做到这一点，而量子计算机可以让我们对模拟的量子系统有很大的控制权。
IBM的量子计算机
首席研究员、俄罗斯莫斯科物理科学与技术研究所（MIPT）量子信息物理学实验室负责人戈尔代·勒斯维吉博士说：“我们人为地创建了一种与热力学时间箭头反方向演进的状态。”
他们使用的是一台由电子“量子比特”（qubits）构成的量子计算机。量子比特是量子计算机的基本信息单位，由“1”“0”或这两者的混合“叠加”来描述。
在实验中，他们启动了一个“进化程序”，该程序使量子比特进入一种逐渐复杂的1和0不断变化的状态。在此过程中，量子比特失去了秩序，就像摆好的台球被撞击，散落各处一样。但随后，另一个程序修改了量子计算机的状态，使其“向后”演进，从混乱变为有序，这意味着量子比特重回初始状态。
研究人员发现，当使用两个量子比特时，“时间逆转”的成功率为85%；而当使用3个量子比特时，成功率下跌到50%。他们认为，随着所用设备的复杂程度不断提高，错误率有望下降。
他们同时表示，这项实验也有望促进量子计算机的开发。勒斯维吉说：“我们的算法可以更新，并用来测试为量子计算机编写的程序，消除噪音和错误。”
来源：材料科学与工程
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