Inversarea fluxului de timp pe un computer cuantic Simularea cuantică oferă o scurtă privire în
Simularea cuantică oferă o scurtă privire asupra posibilităților de inversare a timpului
Marcăm cu toții zilele cu ceasuri și calendare, dar poate că niciun ceas nu este mai imediat decât o oglindă. Schimbările pe care le observăm de-a lungul anilor ilustrează în mod viu „săgeata timpului” științei - probabila progresie de la ordine la dezordine. Nu putem inversa această săgeată decât putem șterge toate ridurile sau restabili o ceașcă de ceai spartă la forma sa originală.
O echipă internațională de oameni de știință condusă de S.U.A. Laboratorul Național Argonne al Departamentului Energiei (DOE) a explorat această întrebare într-un experiment unic de acest fel, reușind să readucă pe scurt un computer în trecut. Rezultatele, publicate pe 13 martie în revista Scientific Reports, sugerează noi căi pentru explorarea fluxului înapoi al timpului în sistemele cuantice. De asemenea, acestea deschid noi posibilități pentru testarea cuantică a programelor de calculator și corectarea erorilor.
Pentru a realiza inversarea timpului, echipa de cercetare a dezvoltat un algoritm pentru computerul cuantic public IBM care simulează împrăștierea unei particule. În fizica clasică, aceasta ar putea apărea ca o bilă de biliard lovită de un tac, călătorind într-o linie. Dar în lumea cuantică, o particulă împrăștiată capătă o calitate fracturată, răspândindu-se în mai multe direcții. Inversarea evoluției sale cuantice este ca inversarea inelelor create atunci când o piatră este aruncată într-un iaz.
În natură, restaurarea acestei particule înapoi la starea sa inițială - în esență, punerea la loc a ceașcii de ceai rupte - este imposibilă.
Principala problemă este că ai avea nevoie de un „supersistem” sau forță externă, pentru a manipula undele cuantice ale particulelor în fiecare punct. Dar, observă cercetătorii, cronologia necesară pentru ca acest suprasistem să apară spontan și să manipuleze corect undele cuantice s-ar extinde mai mult decât cea a universului în sine.
Fără să se descurajeze, echipa și-a propus să stabilească modul în care această complexitate ar putea fi depășită, cel puțin în principiu. Algoritmul lor a simulat o împrăștiere a electronilor printr-un sistem cuantic cu două niveluri, „reprezentat” de un qubit computer cuantic - unitatea de bază a informațiilor cuantice - și evoluția sa în timp. Electronul trece de la o stare localizată, sau „văzută”, la una împrăștiată. Apoi algoritmul aruncă procesul invers, iar particula revine la starea sa inițială - cu alte cuvinte, se mișcă înapoi în timp, chiar dacă cu o mică fracțiune de secundă.