211service.com
Nej, forskare vände inte bara om tiden med en kvantdator
Getty
Om du tror på det du läser på internet har det varit ett spännande 24 timmar för kvantfysik.
Rubrikerna har varit otroliga. Newsweek ( Forskare har vänt om tiden i en kvantdator ), Upptäck ( Forskare använde IBM:s kvantdator för att vända tiden, vilket möjligen bröt mot en fysiklag ) och Storbritannien ’ s oberoende tidning ( Forskare 'vänder om tiden' med kvantdator i genombrottsstudie ). Tidningen Cosmopolitan ringde också in: Forskare har precis vridit tillbaka tiden och det ’ s som Back to the Future blir verklighet . Det finns många, många fler.
Utlösaren för alla dessa var en vetenskaplig rapport med den provocerande titeln Tidens pil och dess vändning på IBMs kvantdator . I den hävdade författarna att de har utfört ett experiment som öppnar upp forskningslinjer, med deras ord, mot att undersöka tidsomkastning och det bakåtgående tidsflödet.
Om du hade svårt att förstå hur forskare åstadkom en sådan kontraintuitiv bedrift, oroa dig inte. Det gjorde de inte.
Vissa enkla fysiska modeller är symmetriska i tiden. Tänk på en idealiserad version av jorden som kretsar runt solen, där var och en är en perfekt sfär. Titta på det systemet framåt i tiden, och jorden kretsar medurs. Vänd om tiden och istället kommer jorden att färdas i en omloppsbana moturs. Båda är lika realistiska. Eller tänk på två biljardbollar som kolliderar. Du kan köra videon åt båda hållen och det verkar fortfarande fysiskt rimligt.
Den verkliga världen är inte så. Saker och ting ser annorlunda ut framöver i tiden än hur de skulle ha varit omvända – på ett antal olika sätt, bland dem att entropin (mycket löst uttryckt, ett mått på oordning) ökar. Detta är en lag både för fysiken och sunt förnuft. (För en rolig och sorglig utforskning av hur konstigt att vända tidsflödet skulle göra saker, kolla in Tidens pil av Martin Amis. Och om du verkligen vill komma in i ogräset på tidsresors fysik, prova här .)
Så om de inte uppfann tidsresor, vad gjorde dessa forskare egentligen?
Tänk på att trycka tillbaka på en video. Det vänder på tidens flöde, på ett sätt. Om du aldrig har sett den förut är den ganska snygg. Det kan låta dig se saker - som ånga som strömmar tillbaka in i en tekokare eller Humpty Dumpty som spontant sätts ihop från ett virrvarr av trasiga bitar - som verkar vända på tidens pil. Papperet i fråga beskriver en kvantberäkningsversion av en sådan video som körs omvänt.
En närmare analogi är en lins, som vad man skulle hitta i ett teleskop, ett mikroskop eller glasögon. En lins kan användas för att fokusera ljus – vända spridningen av ljus som hade blivit ur fokus. Författarna till artikeln, från Moscow Institute of Physics and Technology, Argonne National Laboratory i Illinois och ETH Zurich, säger att deras teknik kan vara användbar för att testa kvantprogram. Detta är rätt. Men det är mycket mindre intressant än en tidsmaskin.
Som Scott Aaronson, chef för Quantum Information Center vid University of Texas i Austin, säger: Om du simulerar en tidsreversibel process på din dator kan du 'vända om tidens riktning' genom att helt enkelt vända riktningen på din simulering. Från en snabb titt på tidningen erkänner jag att jag inte förstod hur detta blir mer djupgående om simuleringen görs på IBMs kvantdator.
Andra kvantberäkningsexperter vi pratade med höll med. En, som inte ville bli namngiven, sa: Jag vet inte hur användbart det här är ... det betyder inte att de här killarna skapade en tidsmaskin. De bröt verkligen inte mot termodynamikens lagar eller fysikens lagar. Han tillade: Det här är den typen av hype som kommer att ge kvantberäkning ett dåligt namn.
Han har rätt. Vilda rubriker ger inte bara quantum computing ett dåligt namn. De skadar vetenskapen som helhet genom att övertyga allmänheten om att vetenskapen är så förvirrande att det övergår deras förståelse. Det är svårt nog att förklara de paradoxer som faktiskt finns i kvantmekaniken utan sensationell utsmyckning. Tiden går vidare, vare sig någon av oss gillar det eller inte.
Den här artikeln publicerades ursprungligen under rubriken: 'Nej, IBM har inte bara 'vänt om tiden' med en kvantdator.' Även om detta stämmer, ändrades rubriken för att återspegla det faktum att även om forskarna i fråga använde allmänt tillgängliga IBMs kvantberäkningsanläggningar, är de inte anslutna till företaget.